איך מנוע סינכרוני עם מגנטים קבועים (PMSM) למדחסי אוויר משתף פעולה עם ממירי תדר כדי להשיג התאמות מהירות יציבות

כשדרישת האוויר המכווץ של מפעל משתנה במהלך היום, מערכת הפעלה חייבת לעשות יותר מאשר רק להפעיל או לעצור. מדחס אוויר עם מנוע סינכרוני עם מגנטים קבועים שמשולב בממיר תדר יכול להתאים באופן רציף את מהירות המנוע לייצור הנדרש בקצה האוויר. התוצאה היא גישה לבקרה שמכוונת ללחץ יציב יותר, למעט מעברים פתאומיים, ולהתאמה טובה יותר בין קליטת החשמל ובין הדורש האמיתי.

מנקודת מבט של הנדסת יישומים, השאלה המועילה איננה האם מדחס אוויר עם מנוע סינכרוני עם מגנטים קבועים טוב יותר באופן מובן בכל התקנה. אלא האם המנוע, הממיר, קצה האוויר, החיישנים והגדרות הבקרה מתאימים למחזור העבודה של האתר. מאמר זה מסביר כיצד שיתוף פעולה זה פועל ומה יש לבדוק לפני ההפעלה.

למה שינוי מהירות הוא חשוב בתפעול אוויר מכווץ

מערכות אויר רבות לא צורכות את אותו נפח אויר בכל דקה. השימוש בכלי עבודה, תחלופות משמרות, שינויים בתהליך, דליפות ומאגרי איחסון בצד הזרם התחתון – כל אלה משנים את העומס. מנוע דחיסה בעל מהירות קבועה מטפל בשינויים הללו בדרך כלל על ידי טעינה, פריקה, בקרת פתח הכניסה או מחזורי עצירה-התנעה. זה יכול להיות יישום מעשי במקרה הנכון, אך זה לא גורם למהירות המנוע לעקוב אחר הביקוש באופן רציף.

אַחַת  מנוע חשמלי למחשף אויר PMSM המנוע המניע משנה את אפשרויות הבקרה. הממיר מקבל אות ביקוש, שמקורו בדרך כלל במדידת הלחץ במערכת, ונותן פקודה למהירות המנוע שיכולה לכוון את זרימת האויר שהמנוע מספק לדרישה הנוכחית. השינוי החשוב הוא מעקיבה אחר תפוקת הלוחית למתאימה למחזור העבודה האמיתי.

התפקידים המסוימים של המנוע סינכרוני עם מגנטים קבועים והממיר התדר

המנוע מספק מומנט מבוקר

מנוע קבע עם מגנטים קבועים (PMSM) משתמש במגנטים קבועים על הרוטור שלו במקום בזרם רוטור לעירור. ביישום של מנוע PMSM במדחס אויר, המנוע חייב לייצר מומנט מספיק בכל טווח המהירויות הרצוי תוך שהישאר בתוך הגבלות החום, המתח והזרם שלו. מאפייניו יכולים לתמוך בתפעול יעיל בחלק מהעומס, אך התוצאה האמיתית עדיין תלויה בחלק האויר, בסידור הקירור, בפרופיל העומס ובתצורת הדרייב.

מידע על מיקום הרוטור הוא מרכזי בשליטה על PMSM. בהתאם לעיצוב, הבקר מקבל את המיקום מחשף או מעריך אותו. מידע זה מאפשר לדרייב למקם את זרם הסטטור בצורה מתאימה ביחס לשדה המגנטי של הרוטור, כך שניתן לשלוט במומנט במקום להשאיר אותו לנקודת פעילות פשוטה בתדר הקו.

המתמר ממיר את הדרישה להוראות חשמליות

המתמר משנה את המתח הנכנס לזרם ישר (DC) ומייצר פלט בעל תדר ומתח משתנים למנוע. בשליטה וקטורית, הוא מפריד בין רכיבי הזרם הקשורים בשדה המגנטי והמומנט. עבור מנוע סינכרוני עם מגנטים קבועים (PMSM) של מדחס אויר, בקרה זו מאפשרת להנעה להאיץ באופן חלק, לשמור על מהירות מבוקשת ולהגיב לסיגנל לחץ משתנה ללא חיבור ישיר של כל שינוי מהירות לתדר המתח הנכנס.

מדויק יותר לומר שהמתמר מנהל את המומנט האלקטרומגנטי והמהירות של המנוע, בעוד שמערכת הבקרה של המדחס קובעת איזו מהירות נדרשת. המתמר אינו פתרון עצמאי לבעיות כמו צינורות לא מתאימים, דליפות מופרזות, מיכל אחסון קטן מדי או בחירת ראש מדחיס לא נכונה.

איך לולאת בקרת הלחץ יוצרת התאמות יציבות

נפוץ מנוע חשמלי למחשף אויר PMSM המערכת משתמשת בממיר לחץ בחלק הרלוונטי של הרשת. המניע משווה את הלחץ הנמדד לערך יעד או לתחום לחץ מותר. כאשר הביקוש עולה והלחץ מתחיל לרדת, המניע מגדיל את בקשת המהירות. כאשר הביקוש יורד והלחץ עולה, הוא מפחית את הבקשה. ממיר התדר עוקב אחר הבקשה הזו תוך כדי קיום מגבלות מהירות, זרם ועלייה/ירידה שהוגדרו.

• מדידה: המניע מדגם את לחץ המערכת וייתכן גם שיאמר על טמפרטורה, זרם וכניסות הגנה.
• החלטה: רצף פיקוח מסוג PID או דומה לו מחשב בכמה יש להתאים את המהירות.
• הוראה: הפניה למהירות נשלחת לממיר.
• تنظيم: ממיר מבקר את מומנט ומהירות מנוע ה-PMSM של מדחס האוויר.
• אימות: תגובת הלחץ נצפית והלולאה חוזרת.

האיבר הפרופורציונלי מגיב לשגיאה הנוכחית, האיבר האינטגרלי מטפל בהיסט קבוע, והאיבר הדיפרנציאלי יכול למתן את התגובה לשינוי מהיר כאשר הוא משמש כראוי. הגדרות אגרסיביות מדי עלולות ליצור תופעת 'ציד': המהירות חורגת שוב ושוב מהערך הרצוי (כשהיא עולה ומורידה אותו) בעוד שהלחץ מתנודד. הגדרות איטיות מדי עלולות לאפשר תנודות לחץ רחבות יותר ממה שנדרש. לכן, התאמת מהירות משתנה יציבה נובעת מתיאום מדויק של הפרמטרים, ולא רק מהתקנת ממיר.

במקרים שבהם התנהגות המניע מגבילה את טווח הבקרה

לכל חבילה של מנוע סינכרוני עם שדה קבע (PMSM) למדחס אויר יש תחום פעילות יעיל. המהירות המינימלית חייבת לשמור על שמייה, קירור ותפעול יציב של יחידת האויר. המהירות המקסימלית חייבת להישאר בתוך הגבלות מכניות, תרמיות, חשמליות והגבלות שנקבעו על ידי היצרן. גם בקרת המנוע דורשת רמפות הגבהה והנמכת מהירות סבירות, כדי שלא תדרוש מומנט העולה על הגבולות שנקבעו למערכת המנוע-ממיר, ולא תיצור שינויים מפריעים בלחץ.

במקרה הפרקטי, תקופה של ביקוש נמוך לא בהכרח פירושה שהמדחס חייב לפעול ללא הפסקה במהירות הנמוכה ביותר האפשרית. אם הביקוש יורד מתחת לטווח היכולת היציב, עלול להיות צורך בפריקת המטען או בעצירת המערכת בהתאם ללוגיקה שלה. להיפך, ביקוש מתמשך שמעל היכולת הזמינה של המדחס בעל המהירות המשתנה דורש מדחס נוסף, איחסון, הפחתת הביקוש או שינוי באסטרטגיה הבקרה – ולא ניסיון לדחוף את המנוע מעבר لقدراتיו.

יתרון ההתאמה האישית של ENNENG

אין שתי מתקנות תעשייתיות זהות במגבלות המרחביות או המכאניות שלהן. eNNENG מבדילה עצמה מאחר שהיא אינה מספקת רק מוצרים קאטלוגיים מוכנים מראש; אנו מתמחים באספקת מספק מנוע קבע עם מגנטים קבועים מותאם אישית מותאם ליישום הספציפי שלך.

התומך שלנו הוא צוות המחקר והפיתוח המוביל שלנו, הכולל מהנדסים מהמרכז הלאומי להנדסת מגנטים קבועים של עפרות נדירות, ונתמך על ידי עשרות פטנטים. אנו מתאימים פתרונות לחומרה גבוהה (6 קילו-וולט/10 קילו-וולט) ולמתח נמוך (380 וולט/660 וולט/1140 וולט) כדי להתאים את התחנה הקיימת שלכם. מתקני טיפולי מים ובארות נפט ועד לסביבות כרייה בעלות סיכון להתפוצצות, אנו מספקים ביצועים אופטימליים שם שמנועים כלליים נכשלים.

אם אתם בוחנים מנועים קבעיים עם מגנטים קבועים למסחר ולמכירה וצריכים פתרון נחיתה מהנדס שמבטיח יעילות ואורך חיים, ENNENG הוא השותף המאומן שלכם. יצירת קשר עם ENNENG היום .דברו עם צוות ההנדסה הטכנית שלנו כדי לקבל הצעת נחיתה מותאמת אישית.

• ווטסאפ: +86 18562780228
• דוא"ל:  [email protected]
• טלפון:  +86 532 66000559