کاربرد درایو کنترل دور برای کمپرسورها

کمپرسورها به عنوان قلب تپنده بسیاری از صنایع، نقش مهمی در فشرده‌سازی گازها ایفا می‌کنند .با توجه به اهمیت بهینه‌سازی مصرف انرژی و کنترل دقیق فرآیندهای صنعتی، استفاده از فناوری‌های نوین در سیستم‌های کمپرسور امری ضروری به نظر است. یکی از این فناوری‌ها، اینورتر کنترل دور یا (Variable Frequency Drive VFD) است که به عنوان یک ابزار قدرتمند برای راه اندازی و کنترل سرعت موتورهای الکتریکی در کمپرسورها قابل استفاده است.

در این مقاله، به بررسی کاربردهای درایو کنترل دور در کمپرسورها، مزایای استفاده از این فناوری، انواع کمرپرسور، درایوهای مناسب آن و چالش‌های پیش روی آن خواهیم پرداخت.

امیدواریم تا بتوانیم اطلاعات مفیدی در این زمینه در اختیار شما قرار دهیم.

درایو کنترل دور چیست؟

در ابتدا به معرفی کوتاهی در مورد اینورتر می‌پردازیم. درایو کنترل دور یا اینورتر، یک دستگاه الکترونیکی است که فرکانس و ولتاژ برق ورودی به موتور الکتریکی را تغییر می‌دهد. با تغییر فرکانس، سرعت چرخش موتور نیز به صورت خطی تغییر می‌کند. این ویژگی به درایو کنترل دور اجازه می‌دهد تا سرعت موتور را با دقت بالا و به صورت پیوسته تنظیم کند.

کاربرد درایو کنترل دور در کمپرسور

کنترل دقیق دبی هوا

با استفاده از اینورتر، دبی هوای فشرده شده با دقت بسیار بالا قابل کنترل است. این امر به ویژه در مواردی که نیاز به تنظیم دقیق فشار هوا وجود دارد (مانند صنایع شیمیایی، پتروشیمی و صنایع غذایی) از اهمیت بالایی برخوردار است.

کاهش مصرف انرژی

 یکی از مهم‌ترین مزایای استفاده از درایو کنترل دور، کاهش مصرف انرژی و صرفه جویی در مصرف برق است. با تنظیم سرعت موتور متناسب با بار، از مصرف انرژی اضافی جلوگیری می‌شود.

افزایش عمر مفید تجهیزات

 با کاهش تنش‌های مکانیکی بر روی موتور و سایر اجزای سیستم در هنگام راه اندازی، عمر مفید تجهیزات افزایش می‌یابد.

کاهش نویز

کنترل دور باعث کاهش نویز تولید شده توسط موتور می‌شود، که به ویژه در محیط‌های صنعتی با الزامات استانداردهای زیست محیطی اهمیت دارد.

بهبود کیفیت هوای محیط کار

با کنترل دقیق دبی هوا و فشار، می‌توان کیفیت هوای محیط کار را بهبود بخشید و از انتشار آلاینده‌ها جلوگیری کرد.

مزایای استفاده از درایو کنترل دور در سیستم‌های کمپرسور

با استفاده از درایو کنترل دور، فشار خروجی کمپرسور را با دقت بسیار بالایی قابل کنترل است و از نوسانات فشار جلوگیری می شود. در عین حال با بهینه سازی عملکرد کمپرسورها، می‌توان راندمان انرژی آن‌ها را افزایش داد و هزینه‌های عملیاتی را کم کرد. امکان کنترل سیستم‌های کمپرسور از راه دور و نظارت بر عملکرد آن‌ها از طریق شبکه با استفاده از اینورتر میسر است.

انتخاب درایو کنترل دور مناسب برای انواع کمپرسور

انتخاب اصولی اینورتر مناسب برای یک کمپرسور، یکی از تصمیمات مهم در طراحی و بهره‌برداری از سیستم‌های فشرده‌سازی است. انتخاب نادرست کاربر میتواند منجر به کاهش راندمان، افزایش هزینه‌های تعمیر و نگهداری و حتی آسیب به تجهیزات شود.

عوامل موثر در انتخاب اینورتر برای این کاربری عبارت است از:

• نوع کمپرسور
• مشخصات موتور
• شرایط کاری
• ویژگی های جانبی

انواع کمپرسور

کمپرسورهای پیستونی: برای کمپرسورهای پیستونی، اینورتر با مد وکتور با قابلیت کنترل گشتاور دقیق مناسب‌تر هستند. این درایوها می‌توانند در هنگام راه اندازی و بارهای سنگین، گشتاور مورد نیاز موتور را تأمین کنند.

کمپرسورهای اسکرو: برای کمپرسورهای اسکرو، درایوهای برداری با قابلیت کنترل گشتاور و سرعت متغیر، بهترین گزینه هستند. این درایوها می‌توانند در تمام محدوده بار، عملکرد بهینه کمپرسور را تضمین کنند.

مشخصات موتور

توان موتور کمپرسور، یکی از مهم‌ترین عوامل در انتخاب درایو است. درایو باید توان کافی برای راه اندازی و کنترل موتور را داشته باشد به عنوان  مثال برای یک کمپرسور با توان 55KW بهتر است اینورتر 55 کیلووات انتخاب نمایید. جریان درایو باید متناسب با جریان نامی موتور باشد.

شرایط کاری

نوع بارگذاری (ثابت، متغیر، ضربه‌ای) بر انتخاب درایو تأثیر می‌گذارد. برای بارهای متغیر و ضربه‌ای، درایوهای دارای مد VECTOR  با قابلیت کنترل گشتاور بهتر هستند.  همچنین شرایط محیطی مانند دمای محیط، رطوبت و گرد و غبار بر انتخاب درایو تأثیر می‌گذارند. اینورتر باید در برابر این عوامل مقاوم باشد.

ویژگی‌های اینورتر ایده آل برای کمپرسور

درایو باید دارای قابلیت‌های کنترل مورد نیاز مانند کنترل سرعت، گشتاور، جریان، ولتاژ و فرکانس باشد. همچنین دارای حفاظت‌های لازم در برابر اضافه بار، اتصال کوتاه، ولتاژ بالا و پایین و سایر خطرات باشد. قابلیت ارتباط با سایر تجهیزات مانند PLC، HMI و سیستم‌های SCADA از اهمیت بالایی برخوردار است.

نکات مهم در انتخاب درایو کنترل دور

قبل از انتخاب اینورتر، بهتر است با یک متخصص در زمینه درایوهای کنترل دور مشورت کنید وتمامی مشخصات فنی کمپرسور و موتور را به دقت بررسی کنید. شرایط محیطی محل نصب را به طور کامل در نظر بگیرید.

قیمت اینورتر و کیفیت را با هم مقایسه کنید و از گارانتی و نحوه خدمات پس از فروش آن مطمئن شوید.

چالش‌های پیش روی استفاده از اینورتر

هزینه خرید و نصب درایو کنترل دور نسبت به سیستم‌های سنتی بالاتر است. استفاده از درایو کنترل دور نیازمند دانش فنی و تخصص بیشتری است و نیاز به متخصص دارد. درایوهای کنترل دور ممکن است باعث ایجاد تداخلات الکترومغناطیسی در سایر تجهیزات شوند که می باید مجهز به فیلتر و چوک گردد.

درایو کنترل دور به عنوان یک فناوری پیشرفته، نقش بسیار مهمی در بهبود عملکرد سیستم‌های کمپرسور ایفا می‌کند. با استفاده از این فناوری، می‌توان به کاهش مصرف انرژی، افزایش عمر مفید تجهیزات، بهبود کیفیت هوای محیط کار و کنترل دقیق فشار دست یافت. با وجود برخی چالش‌ها، مزایای استفاده از درایو کنترل دور بسیار بیشتر از معایب آن است.