NGUYÊN LÝ MÁY NÉN KHÍ – LƯU Ý KHI LẮP BIẾN TẦN CHO MÁY NÉN KHÍ

CẤU TẠO MÁY NÉN KHÍ

Máy nén khí là thiết bị được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp cũng như trong cuộc sống hằng ngày. Nguyên lý hoạt động cơ bản của máy nén khí là biến động năng của động cơ điện thành khí nén có áp suất cao. Dựa trên nguyên tắc hoạt động của máy, máy nén khí có nhiều loại khác nhau:

• • Máy nén khí bằng piston
  • Máy nén khí trục vít
  • Máy nén khí ly tâm

Sơ đồ cấu tạo chung của máy nén khí
Sơ đồ chung đường đi của khí nén trong máy nén khí

MÁY NÉN KHÍ KHỞI ĐỘNG BẰNG KHỞI ĐỘNG TỪ

Máy nén khí hoạt động dựa trên cơ sở biến động năng do động cơ điện tạo ra thành khí nén có áp suất cao. Do đó tùy vào nhu cầu sử dụng khi hoạt động máy nén sẽ chạy ở hai chế độ có tải và không tải (Load – Unload)

Thông thường trong nhà máy, máy nén khí thường được thiết kế thừa công suất và do sự không đồng bộ trong hoạt động của các tải tiêu thụ mà máy nén khí sẽ có chu kỳ hoạt động không tải dài hay ngắn. Đây là sự lãng phí năng lượng.

Ngoài ra, với các máy nén khí mà động cơ được khởi động trực tiếp hoặc sao tam giác thì khi khởi động máy sẽ bị giật, không êm về mặt cơ khí. Do đó đòi hỏi cần phải bảo trì thường xuyên. Đồng thời khi khởi động theo phương pháp này còn dẫn tới sụt áp hệ thống gây ảnh hưởng đến các thiết bị điện khác.

Bên cạnh đó, việc áp suất khí nén liên tục thay đổi đòi hỏi máy nén cũng phải để chế độ áp suất khởi động lại cao để không ảnh hưởng đến hoạt động của các phụ tải.

MÁY NÉN KHÍ HOẠT ĐỘNG VỚI BIẾN TẦN

Để giải quyết triệt để các vấn đề trên, giải pháp đưa ra là thay thế các khởi động từ bằng biến tần. Khi đó khí nén đầu ra có thể ổn định ở mức áp suất mong muốn và tiết kiệm được năng lượng.

Tín hiệu start/stop từ bộ điều khiển cũ kết hợp cảm biến áp suất bên ngoài gắn trên đường ống ra hoặc bình tích áp. Lúc này biến tần sẽ chạy PID điều khiển động cơ máy nén khí. Toàn bộ các chức năng khác của máy vẫn hoạt động dựa trên bộ điều khiển cũ. Tùy theo tín hiệu áp suất phản hồi về, tốc độ động cơ sẽ thay đổi. Đảm bảo áp suất đầu ra của hệ thống ổn định ở mức mong muốn. Ngoài ra khi áp suất dư máy nén khí vẫn chuyển qua chế độ standby để dừng động cơ tiết kiệm điện.

Sơ đồ kết nối bộ điều khiển máy nén khí và biến tần

MỘT SỐ LƯU Ý KHI LẮP BIẾN TẦN CHO MÁY NÉN KHÍ:

Biến tần được chọn phải là dòng biến tần tải nặng và tốc độ đáp ứng nhanh. Không nên chọn loại chuyên dùng cho bơm/quạt tăng 1 cấp công suất mặc dù khả năng chịu tải sẽ tương đương nhưng đáp ứng cho việc vận hành không bằng.

Khi lắp biến tần cho máy nén khí cần lưu ý tới tốc độ tối thiểu của động cơ. Đối với các động cơ không có quạt cưỡng bức việc chạy với tần số quá thấp sẽ dẫn đến cháy động cơ do quạt không làm mát kịp.

Ngoài ra, việc chạy tốc độ quá thấp, chạy không tải lâu sẽ dẫn tới nhiệt độ dầu xuống thấp. Điều này dẫn tới việc dầu sẽ bị ngưng tụ nước gây hư hỏng dầu và các thiết bị khác.

Tốt nhất là cần hiểu rõ về cấu tạo và quy trình vận hành các van hút gió, hút dầu, xả dầu và tất cả các tín hiệu bảo vệ về nhiệt độ, áp suất… rồi viết chương trình điều khiển toàn bộ máy phù hợp với biến tần để vừa tối ưu hiệu quả năng lượng vừa tránh được các sự cố như: thiếu dầu, ngập dầu trong trục vít hay bị ọc dầu ra ngoài hoặc là rung máy khi chạy tần số thấp…

MỘT SỐ HÌNH ẢNH LẮP BIẾN TẦN CHO MÁY NÉN KHÍ: