एयर कंप्रेसर में फ्रीक्वेंसी इन्वर्टर का अनुप्रयोग

I. तकनीकी सिद्धांत और मुख्य लाभ

1.1 परिचालन सिद्धांत

फ़्रीक्वेंसी इन्वर्टर एयर कंप्रेसर के एयर डिस्चार्ज वॉल्यूम को नियंत्रित करने के लिए मोटर की गति को विनियमित करते हैं, जिससे स्थिर-दबाव आउटपुट प्राप्त होता है। मुख्य कार्यप्रवाह में शामिल हैं:

1. दबाव का पता लगाना: दबाव सेंसर वास्तविक समय में सिस्टम के दबाव की निगरानी करते हैं।
2. सिग्नल प्रतिक्रिया: दबाव सिग्नल फ़्रीक्वेंसी इन्वर्टर को प्रेषित किए जाते हैं।
3. फ़्रीक्वेंसी समायोजन: इन्वर्टर दबाव संकेतों के आधार पर मोटर की बिजली आपूर्ति आवृत्ति को संशोधित करता है, जिससे घूर्णी गति बदल जाती है।
4. डिस्चार्ज वॉल्यूम समायोजन: मोटर की गति में परिवर्तन से कंप्रेसर डिस्चार्ज वॉल्यूम में भिन्नता आती है, जिससे सटीक दबाव नियंत्रण सक्षम होता है।

1.2 मुख्य लाभ

(1) ऊर्जा संरक्षण

• नो-लोड नुकसान का उन्मूलन: पारंपरिक एयर कंप्रेसर कम मांग पर भी पूरी गति से संचालित होते हैं, जबकि इन्वर्टर बर्बाद ऊर्जा को कम करने के लिए गति कम करते हैं।
• दबाव बैंड नुकसान में कमी: पारंपरिक इकाइयाँ अक्सर दबाव सीमाओं के भीतर लोड/अनलोड करती हैं, जबकि इन्वर्टर ऊर्जा की बर्बादी को कम करने के लिए दबाव को स्थिर करते हैं।
• सॉफ्ट स्टार्ट प्रभाव को कम करता है: स्टार्टअप करंट रेटेड करंट का केवल 1.5–2 गुना है (बनाम पारंपरिक इकाइयों के लिए 6–8 गुना), जो ग्रिड शॉक और ऊर्जा की खपत को काफी कम करता है।
• ऊर्जा बचत दर: 60–80% लोड स्थितियों के तहत 30–40% ऊर्जा बचत। उदाहरण के लिए, एक 55kW एयर कंप्रेसर सालाना 130,000–170,000 kWh बचाता है, जो 40–50 टन मानक कोयला खपत को कम करने के बराबर है।

(2) उपकरण सुरक्षा और जीवनकाल विस्तार

• यांत्रिक घिसाव में कमी: आंशिक भार पर कम मोटर भार बेयरिंग और अन्य घटकों के जीवनकाल को बढ़ाता है।
• स्थिर दबाव: पाइपलाइन लीक और उपकरण विफलताओं को कम करता है।

(3) बुद्धिमान नियंत्रण

• एकीकृत पीएलसी और एचएमआई: रिमोट मॉनिटरिंग, डेटा विज़ुअलाइज़ेशन, फॉल्ट अलर्ट और स्व-निदान को सक्षम बनाता है।
• संचार प्रोटोकॉल समर्थन: ऊपरी-स्तर प्रणालियों के साथ निर्बाध एकीकरण के लिए Modbus और अन्य प्रोटोकॉल के साथ संगत।

II. चयन दिशानिर्देश

2.1 लोड मिलान

• पारस्परिक एयर कंप्रेसर (प्रभाव लोड): 150% तात्कालिक अधिभार क्षमता वाले इन्वर्टर का चयन करें।
• स्क्रू एयर कंप्रेसर (स्थिर टॉर्क लोड): कम-आवृत्ति टॉर्क आउटपुट को प्राथमिकता दें।

2.2 बिजली की गणना

• सूत्र: इन्वर्टर रेटेड पावर = (एयर कंप्रेसर मोटर पावर × 1.1) / 0.92।
• विद्युत पैरामीटर: ग्राउंडिंग प्रतिरोध < 4Ω, तीन-चरण असंतुलन < 2%.

2.3 संगतता और परीक्षण

• संचार प्रोटोकॉल: इन्वर्टर और पीएलसी के बीच प्रोटोकॉल संगतता (जैसे, Modbus) सुनिश्चित करें। आपातकालीन स्टॉप और सॉफ्ट स्टार्ट सहित 72 घंटे का संयुक्त डिबगिंग करें।
• ईएमआई फ़िल्टर: विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप को कम करने के लिए बिजली इनपुट पर अनिवार्य स्थापना।

2.4 पर्यावरणीय अनुकूलन क्षमता

• उच्च ऊंचाई वाले क्षेत्र: 1,000 मीटर ऊंचाई पर आउटपुट क्षमता 6–8% घट जाती है। उन्नत-कूलिंग इन्वर्टर का उपयोग करें।
• विस्फोट-प्रूफ वातावरण: ATEX या IECEx प्रमाणन की आवश्यकता होती है।

III. विशिष्ट अनुप्रयोग मामले

3.1 झेजियांग शिनफुलिंग इलेक्ट्रिक कं, लिमिटेड

• समाधान: एक स्थायी चुंबक सिंक्रोनस एयर कंप्रेसर को चलाने वाला Pulete नियंत्रक के साथ H130 समर्पित इन्वर्टर।
• लाभ:
  • 100% ट्रांसमिशन दक्षता के साथ कॉम्पैक्ट डिज़ाइन।
  • पारंपरिक इकाइयों का मोटर वॉल्यूम 1/3, स्थापना की सुविधा।
  • बेहतर ऊर्जा दक्षता, यहां तक ​​कि कम गति पर भी।

3.2 शानक्सी माइनिंग कंपनी रेट्रोफिट

• पृष्ठभूमि: मूल 132kW फिक्स्ड-स्पीड एयर कंप्रेसर में उच्च स्टार्टअप करंट और गंभीर दबाव में उतार-चढ़ाव था।
• परिणाम:
  • स्टार्टअप करंट कम हुआ और दबाव स्थिर हुआ।
  • लोडिंग करंट 220A से 130A तक गिर गया; अनलोडिंग करंट 90A से 50A तक।

3.3 फार्मास्युटिकल और इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग

• फार्मास्युटिकल्स: गैस प्रवाह, दबाव और तापमान का सटीक नियंत्रण पैकेजिंग गुणवत्ता सुनिश्चित करता है।
• इलेक्ट्रॉनिक्स: स्थिर उच्च-शुद्धता गैस आउटपुट अर्धचालक विनिर्माण मांगों को पूरा करता है।

IV. निष्कर्ष

फ़्रीक्वेंसी इन्वर्टर बुद्धिमान गति विनियमन के माध्यम से एयर कंप्रेसर के प्रदर्शन को अनुकूलित करते हैं, जिससे ऊर्जा बचत, दबाव स्थिरीकरण, विस्तारित उपकरण जीवनकाल और बुद्धिमान प्रबंधन मिलता है। चयन के लिए लोड प्रकार, बिजली मिलान, पर्यावरणीय अनुकूलन क्षमता और संगतता पर सावधानीपूर्वक विचार करने की आवश्यकता होती है। केस स्टडी उनके महत्वपूर्ण औद्योगिक लाभों को मान्य करते हैं। वैश्विक कार्बन कटौती पहलों के साथ, इन्वर्टर-संचालित एयर कंप्रेसर औद्योगिक ऊर्जा दक्षता के लिए मुख्यधारा की पसंद बनने के लिए तैयार हैं।