L'uso del convertitore di frequenza nelle apparecchiature del compressore

L'articolo è dedicato al convertitore di frequenza dei motori elettrici dei compressori e ai criteri per la loro selezione.

In molti compressori, la potenza dei motori elettrici viene selezionata tenendo conto delle massime prestazioni dell'apparecchiatura, sebbene il tempo corrispondente al funzionamento dell'apparecchiatura alla massima prestazione sia solitamente il 15-20% del tempo di funzionamento totale. Pertanto, i motori che funzionano a velocità costante consumano molta più elettricità (fino al 60%) di quella necessaria per far funzionare l'apparecchiatura in una modalità operativa ottimale, tenendo conto delle prestazioni.

Ora uno dei modi più promettenti per ottimizzare il funzionamento dell'apparecchiatura è passare al controllo della frequenza della velocità di rotazione dei motori elettrici di azionamento... Prestazioni dispositivi di controllo della frequenza per motori elettrici (di seguito abbreviato FC - convertitore di frequenza) consente di realizzare i seguenti vantaggi:

• avvio e arresto regolari (controllati) del motore, fornendo una modalità di funzionamento parsimoniosa sia dell'apparecchiatura stessa che degli elementi di commutazione del circuito di potenza, che aiuta ad aumentare la loro durata più volte e ridurre i costi operativi per le riparazioni;

• controllo operativo del funzionamento delle apparecchiature (compressori) in funzionamento continuo a seconda del loro carico, mantenendo la pressione di uscita richiesta. In questo caso si ottiene il massimo effetto di risparmio energetico (riduzione del consumo di elettricità del 40-50%). Questo effetto è ottenuto grazie alla forte dipendenza dell'energia elettrica consumata dal valore delle prestazioni dell'apparecchiatura. Ad esempio, dimezzando la capacità del compressore, il consumo di energia elettrica del motore elettrico si riduce di otto volte.

Fino a poco tempo fa, i principali ostacoli che impedivano l'adozione diffusa dei convertitori di frequenza (FC) erano il costo relativamente elevato del convertitore di frequenza e la mancanza di rappresentanti dei produttori che fornissero supporto tecnico per l'implementazione del convertitore di frequenza, garanzia e assistenza post-garanzia . Attualmente, nei paesi della CSI è stata costituita una rete di società di sviluppo specializzate, che si occupano sia della vendita che del supporto tecnico di prodotti di quasi tutti i principali produttori di inverter di frequenza.

Per quanto riguarda il costo degli inverter, la pratica consolidata di implementare le apparecchiature mostra che il periodo di ammortamento più accettabile per l'acquisto di inverter non dovrebbe superare i due anni, che dovrebbero essere presi in considerazione quando si decide sulla fattibilità economica dell'introduzione degli inverter.

Le principali caratteristiche tecniche di inverter di produttori diversi sono abbastanza simili in termini di principi costruttivi della sezione di potenza dei convertitori e della base dell'elemento. Le principali differenze tra le apparecchiature offerte dalle aziende estere sono legate all'interfaccia utente utilizzata, alle procedure di programmazione e ad un insieme di funzioni di gestione e controllo implementate. Per queste caratteristiche, la fascia di prezzo degli inverter di pari potenza ha una distribuzione abbastanza ampia, che richiede una chiara conoscenza delle caratteristiche dell'applicazione dell'inverter per escludere apparecchiature ridondanti per funzionalità (e prezzo), come ad esempio di Mitsubishi Electric.

Al fine di garantire una scelta ottimale delle apparecchiature, è necessario prima ispezionare l'oggetto dell'implementazione del convertitore di frequenza, poiché la condizione più importante per ottenere la massima efficienza dell'implementazione del convertitore di frequenza è l'impostazione corretta (ottimale) del convertitore di frequenza, tenendo conto delle seguenti caratteristiche:

• la natura del carico sul motore di azionamento, il metodo di raffreddamento, raffreddamento e lubrificazione del compressore;

• funzionalità di programmazione del convertitore di frequenza, inclusa la capacità di identificare i parametri del motore (consumo di potenza, numero di giri, ecc.);

• eseguire la diagnostica interna dello stato dei principali convertitori di frequenza;

• risposta adeguata alle interruzioni di corrente a breve termine;

• tracciare le modalità di arresto del meccanismo in caso di malfunzionamenti;

• implementare la capacità di monitorare e commutare dispositivi di commutazione esterni.

Secondo i risultati dell'analisi degli indicatori tecnici e di prezzo, attualmente i prodotti più accettabili sono i prodotti di Danfoss e Schneider Electric, che dispongono anche di una rete sviluppata di supporto tecnico per i prodotti venduti.