01 はじめに:

エアコンプレッサーは、モーターを使用して圧縮室内のガスを圧縮し、圧縮ガスを一定の圧力にする装置です。用途は幅広く、冶金、機械製造、鉱業、電力、繊維、石油化学などのさまざまな産業で使用できます。エアコンプレッサーは、大型産業機器（ファン、ポンプ、ボイラー、エアコンプレッサーなど）の消費電力の15％を占めています。調査の結果、エアコンプレッサーには次の欠点があります。

(1) 出力圧力が一定の値を超えると、負荷リリーフバルブが自動的に開き、非同期モータがアイドル状態になります。これは、重大なエネルギーの無駄です。

(2) 非同期モータは頻繁に起動、停止しやすく、モータの寿命に影響を与えます。

(3) 労働条件が悪く、騒音が大きい。

（４）自動化度が低く、人為的にバルブの開度を調整することで出力圧力の調整を実現している。調整速度が遅い、変動が大きい、安定性が不安定、精度が低い。

(5) エアコンプレッサーの電源周波数の起動電流が大きく、電力網への影響が大きく、モーターのベアリングの摩耗が大きく、設備のメンテナンスが大きくなります。上記の問題を考慮して、スクリュー空気圧縮機の省エネ変換方式を実現するために周波数変換器が設計されています。分析の結果、このスキームは高度な自動化、大幅な省エネ効果、そして優れた実用性を備えています。

02 特徴:

D31はキャビネット設置型インバータで、出力範囲は0.75KW～500KW、受電電圧は380V～480V、制御方式はセンサレスベクトル制御とベクトル制御です。速度センサレスベクトル制御はベクトル制御の一種ですが、速度センサを使用せず、モータモデルの計算によりモータの速度フィードバック値を推定します。速度センサレスベクトル制御の制御精度と動的性能は、速度閉ループベクトル制御に比べて劣りますが、システムがシンプルで、速度センサのメンテナンスが不要で、特にファンやポンプにとっては低価格であるという利点もあります。従来のV/f制御にも速度センサーは必要ありませんが、電流ループ制御のないV/f制御など、高出力のファンやポンプモーターの場合、電流変動が発生しやすくなります。速度センサーレスベクトル制御には速度閉ループだけでなく電流閉ループもあり、モーターの定常電流はより安定しています。 D31には、8つのデジタル入力（LI1〜LI8）、2つのアナログ入力（AI）、2つのリレー出力（TA）、2つのアナログ出力（AO）、アナログ電源固定入力用の5V補助電源、デジタル入力用の24V補助電源を含む豊富なクライアント端子があり、すべてのLI/TA、AI/AOを自由にプログラムして機能を定義できます。

MODBUSインターフェースはD31の標準構成で、オプションは不要です。 D31 は MODBUS 経由で上位の自動化システムに接続できます。

D31 シリーズ インバータには PID 機能が内蔵されており、より柔軟な操作が可能です。インターフェイスを制御するには、有線または通信など、さまざまな方法があります。

04 システムの紹介:

このシステムでは、周波数変換と電源周波数の 2 つの制御ループを備えています。オリジナルの電源周波数起動システムに基づいて、インバータ制御システムが追加され、インバータが故障した後でも、生産に影響を与えることなくエアコンプレッサを電源周波数で起動できるようになります。周波数変換器の内蔵PID機能により、エアコンプレッサーの圧力一定制御を実現します。モーターの周波数変換動作により、空気貯蔵タンクの出口圧力を安定に保つことができ、圧力変動範囲は±0.2barを超えることはできません。

05 技術パラメータ:

06 現場での使用法:

現場スペースに合わせてD31シリーズインバータを制御盤外に設置し、インバータ設置と現場モータは図のとおりとなります。

07 走行結果:

D31 インバータを使用したエアコンプレッサー周波数変換変換システムは 2 年以上運用されており、良好な経済的および社会的利益を達成しています。

制御装置は確実に動作し、故障率が低いです。

空気圧が安定しているため、パイプネットワークのシステム圧力変化が±0.2barの範囲内に維持され、作業条件の品質が効果的に向上します。

システムの信頼性を高め、エアコンプレッサーの騒音を低減し、コンプレッサーの耐用年数を延ばします。

経済効果は顕著で、エネルギーコストが 44.3% 削減され、メンテナンスコストも大幅に削減されます。実際の運用の統計によると、年間 651,900 kWh の電力を節約できることが示されています。 1 キロワット時あたり 0.3 元と計算すると、約 195,600 元の電力節約になります。電気代が20％以上節約でき、約半年で投資資金を回収できます。

08 お客様のメリット:

パイプネットワークの圧力は安定しており、ガス消費量の変化によっても変化しないため、ガス供給の品質が向上します。

設備への影響が軽減され、メンテナンスや修理の量も減り、メンテナンスコストが削減されます。

省エネ効果は顕著で、インバータ制御システムへの増加投資は約半年で回収可能です。