GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM ĐIỆN CHO MÁY NÉN KHÍ SỬ DỤNG BIẾN TẦN VEICHI

I. Phương pháp điều khiển máy nén khí truyền thống

Máy nén khí là một trong những thiết bị được sử dụng rộng rãi trong các nhà máy sản xuất. Chi phí năng lượng có thể chiếm tới 80% chi phí vòng đời của một máy nén khí. Tuy nhiên, thực tế rất nhiều doanh nghiệp sản xuất chưa quan tâm đến việc sử dụng hiệu quả hệ thống này.

Sơ đồ nguyên lý máy nén khí trục vít

Phương pháp điều khiển truyền thống máy nén khí hoạt động theo chế độ cung cấp khí lúc có tải hay không có tải. Chế độ này đề cập tới việc kiểm soát không khí qua van cửa vào.

Hạn chế:

• Động cơ  máy nén chạy trực tiếp từ lưới điện, khởi động Sao – tam giác gây sụt áp lưới điện khi khởi động, dòng điện khởi động lớn gây ra tình trạng nguồn điện không ổn định về lâu dài gây ảnh hưởng đến động cơ và các thiết bị khác hoạt động trên cùng lưới điện.
• Động cơ máy nén khí chạy ở chế độ có tải và không tải luân phiên trong quá trình vận hành. Động cơ luôn chạy hết công suất, nếu thời gian máy chạy không tải càng dài thì càng gây lãng phí lớn về điện.
• Chế độ có tải/ không tải thường xuyên làm thay đổi áp suất  trong toàn bộ đường ống. Áp suất làm việc không ổn định là nguyên nhân làm giảm tuổi thọ của máy nén khí.

Hiểu được những hạn chế trên của phương pháp điều khiển truyền thống trên và mong muốn được cải tiến nâng cao hiệu quả trong sản xuất và tiết kiệm năng lượng trong sản xuất. Nihaco đã nghiên cứu giải pháp tiết kiệm năng lượng điện và khắc phục nhược điểm của  phương pháp truyền thống bằng việc sử dụng biến tần VEICHI để điều khiển máy nén khí.

II. Phương pháp điều khiển máy nén khí sử dụng biến tần

Có hai phương pháp điều khiển: điều khiển theo chế độ ON/OFF và chế độ PID. Việc chọn lựa một trong 2 phương pháp tùy thuộc vào nhu cầu sử dụng khí của khách hàng.

     1.   Phương pháp điều khiển ON - OFF

Giải pháp ON/OFF sử dụng 1 biến tần VEICHI tích hợp vào tủ điều khiển máy nén khí.

• Khi lắp biến tần điều khiển máy nén khí, tốc độ động cơ sẽ thay đổi theo 2 cấp tùy thuộc vào áp suất. Động cơ chính dừng hay chạy ở tốc độ thấp khi đủ áp suất.
• Việc dừng hay chạy ở tốc độ thấp khi đủ áp suất phụ thuộc vào công nghệ của máy và theo nhu cầu sử dụng khí trong sản xuất.

Ưu điểm của phương pháp điều khiển:

• Do đặc tính ON/OFF, động cơ máy nén phải khởi động và dừng nhiều lần nên việc dùng biến tần sẽ giúp việc khởi động/dừng được êm ái, bảo vệ động cơ khi xảy ra sự cố: kẹt, mất pha… giảm chi phí bảo dưỡng động cơ cũng như tránh gây sụt áp lưới điện.
• Tiết kiệm điện năng nên thu hồi vốn nhanh.
• Lắp đặt và vận hành dễ dàng.

     2.   Phương pháp điều khiển PID

Giải pháp điều khiển PID sử dụng 01 biến tần VEICHI lắp đặt thích hợp trong hệ thống tủ điều khiển máy khí và 01 cảm biến áp suất lắp đặt trên hệ thống để lấy tín hiệu phản hồi.

Biến tần tích hợp bộ điều khiển PID sẽ so sánh tín hiệu áp suất đặt trước với áp suất thực thế trên hệ thống khí nén được đưa về từ cảm biến áp suất và đưa ra tín hiệu để điều khiển với tốc độ động cơ phù hợp với độ sai lệch áp suất: Giảm tốc khi gần đủ áp, tăng tốc khi thiếu áp và dừng hoặc chạy ở tần số thấp khi đủ áp.

Ưu điểm:

• Đảm bảo luôn có đủ lưu lượng khí cung cấp ở bất kỳ thời điểm nào.
• Lượng điện tiết kiệm là rất lớn.
• Biến tần giúp động cơ máy nén phải khởi động và dừng nhiều lần nên việc dùng biến tần sẽ giúp việc khởi động/dừng được êm ái, bảo vệ động cơ khi xảy ra sự cố: kẹt, mất pha… giảm chi phí bảo dưỡng động cơ cũng như tránh gây sụt áp lưới điện.
• Lắp đặt, vận hành dễ dàng.