Our solutions
Atlas Copco Rental
Solutions
Verhuuraanbod
Atlas Copco Rental
Accessoires
Verhuuraanbod
Verhuuraanbod
Oliegesmeerde luchtcompressoren
Verhuuraanbod
Oliegesmeerde luchtcompressoren
Oliegesmeerde luchtcompressoren
Olievrije luchtcompressoren
Stikstofgeneratoren
Verhuuraanbod
Industrieën die door ons worden bediend
Atlas Copco Rental
Industrieën die door ons worden bediend
Industrieën die door ons worden bediend
Industrieën die door ons worden bediend
Industrieën die door ons worden bediend
Industrieën die door ons worden bediend
Compressors
Solutions
Producten
Compressors
Assortiment oplossingen voor industriële condensaatbehandeling
Producten
Assortiment oplossingen voor industriële condensaatbehandeling
Assortiment oplossingen voor industriële condensaatbehandeling
Assortiment oplossingen voor industriële condensaatbehandeling
Assortiment oplossingen voor industriële condensaatbehandeling
Process Gas and Air Equipment
Service en onderdelen
Compressors
Luchtcompressoronderdelen
Service en onderdelen
Luchtcompressoronderdelen
Luchtcompressoronderdelen
Luchtcompressoronderdelen
Luchtcompressoronderdelen
Luchtcompressoronderdelen
Maximaliseer uw energie-efficiëntie
Service en onderdelen
Maximaliseer uw energie-efficiëntie
Maximaliseer uw energie-efficiëntie
Maximaliseer uw energie-efficiëntie
Maximaliseer uw energie-efficiëntie
Compressors
Industrial Tools & Solutions
Solutions
Industries Served
Industrial Tools & Solutions
Aerospace
Industries Served
Aerospace
Aerospace
Aerospace
Aerospace
Foundries & Metal Fabrication
Original equipment manufacturer
Industries Served
Original equipment manufacturer
Original equipment manufacturer
Original equipment manufacturer
Original equipment manufacturer
Industries Served
Industries Served
Products
Industrial Tools & Solutions
Air Line Infrastructure
Products
Air Line Infrastructure
Air Line Infrastructure
Air Line Infrastructure
Hoists & Trolleys
Products
Hoists & Trolleys
Hoists & Trolleys
Material removal tools
Products
Material removal tools
Material removal tools
Material removal tools
Material removal tools
Material removal tools
Material removal tools
Service
Industrial Tools & Solutions
Atlas Copco service solutions
Service
Atlas Copco service solutions
Atlas Copco service solutions
Atlas Copco service solutions
Vacuum solutions

Elektrische installatie in compressorsystemen

Compressors Dimensioning Compressed Air Wiki Compressor Installations

Om een compressor te kunnen dimensioneren en installeren, moet u weten hoe onderdelen elkaar beïnvloeden en welke voorschriften en bepalingen van toepassing zijn. Hieronder volgt een overzicht van de parameters waarmee rekening moet worden gehouden om de compressorinstallatie goed te laten functioneren voor wat het het elektrische systeem betreft.

Welke typen motoren worden in compressorinstallaties gebruikt?

Meestal worden driefasige kooianker-inductiemotoren gebruikt voor compressorwerking. In het algemeen worden laagspanningsmotoren gebruikt tot 450 - 500 kW, terwijl hoogspanningsmotoren de beste optie zijn voor grotere vermogens.

De motorbeveiligingsklasse wordt gereguleerd door normen. Het stof- en waterstraalbestendige ontwerp (IP55) heeft de voorkeur boven open motoren (IP23), die regelmatig gedemonteerd en gereinigd moeten worden. In andere gevallen leidt stofafzetting in de installatie op den duur tot oververhitting, waardoor de levensduur wordt verkort. Aangezien de omkasting van de compressorinstallatie eerstelijnsbescherming biedt tegen stof en water, kan ook een beschermingsklasse onder IP55 worden gebruikt.

De motor, meestal luchtgekoeld, is geselecteerd om te werken bij een maximale omgevingstemperatuur van 40 °C en een hoogte van maximaal 1000 m. Sommige fabrikanten bieden standaardmotoren met een maximale omgevingstemperatuur van 46 °C. Bij hogere temperaturen of grotere hoogte moet het uitgangsvermogen worden gereduceerd. De motor is meestal op de flens gemonteerd en direct op de compressor aangesloten. Het toerental is aangepast aan het type compressor, maar in de praktijk worden alleen 2-polige of 4-polige motoren met een toerental van 3000 omw/min gebruikt. Het nominale vermogen van de motor wordt eveneens bepaald (bij 1500 omw/min).

Elektriciteit, een voedingsstekker

Het nominale vermogen van de motor wordt mede bepaald door de compressor en moet zo dicht mogelijk bij de compressorvereiste liggen. Een te grote motor is duurder, heeft een onnodig hoge startstroom nodig, vereist zwaardere zekeringen, heeft een lage vermogensfactor en levert een lager rendement. Een motor die te klein is voor de installatie waarin deze wordt gebruikt, wordt al snel overbelast en loopt daardoor risico op storingen.

Bij de keuze van een motor moet ook de startmethode als parameter worden opgenomen. De motor wordt pas gestart met een derde van het normale startkoppel voor een ster-driehoekstart. Daarom kan het nuttig zijn om de koppelcurves van de motor en de compressor met elkaar te vergelijken om een goede start van de compressor te garanderen.

De drie verschillende startmethoden van motoren

De meest voorkomende startmethoden zijn direct starten, ster-driehoekstarten en softstarten. Direct starten is eenvoudig en vereist alleen een schakelaar en overbelastingsbeveiliging. Het nadeel is de hoge startstroom, die 6-10 keer de nominale stroom van de motor bedraagt, en het hoge startkoppel dat bijvoorbeeld assen en koppelingen kan beschadigen. Ster-driehoekstarten wordt gebruikt om de startstroom te beperken. De starter bestaat uit drie schakelaars, een overbelastingsbeveiliging en een timer. De motor wordt gestart met de steraansluiting en na een ingestelde tijd (wanneer het toerental 90% van het nominale toerental heeft bereikt) schakelt de timer de schakelaars zodat de motor driehoekverbonden is. Dit is de bedrijfsmodus.

Ster-driehoekstarten vermindert de startstroom tot ongeveer 1/3 ten opzichte van direct starten. Maar tegelijkertijd daalt het startkoppel ook tot 1/3. Vanwege het relatief lage startkoppel moet de motorbelasting tijdens de startfase ook laag zijn, zodat de motor zijn nominale toerental bijna bereikt voordat wordt overgeschakeld naar de driehoekverbinding. Als het toerental te laag is, wordt bij het overschakelen naar de driehoekverbinding een stroom-/koppelpiek gegenereerd die net zo groot is als bij direct starten.

Softstarten (of geleidelijk starten), wat een alternatief kan zijn voor ster-driehoekstarten, is een startmethode waarbij halfgeleiders (voedingsschakelaars van het IGBT-type) in plaats van mechanische schakelaars worden gebruikt. De start is geleidelijk en de startstroom is beperkt tot ongeveer drie keer de nominale stroom.

De starters voor direct starten en ster-/driehoekstarten zijn in de meeste gevallen geïntegreerd in de compressor. Bij een grote compressorinstallatie kunnen de starters afhankelijk van de ruimtebehoefte, warmteontwikkeling en toegang voor onderhoud afzonderlijk in de schakelkast worden geplaatst. Een starter voor softstarten wordt vanwege warmtestraling meestal apart naast de compressor geplaatst, maar kan in de compressorinstallatie worden geïntegreerd als het koelsysteem goed wordt vastgezet. De startapparatuur van hoogspanningscompressoren bevindt zich altijd in een aparte schakelkast.

Regelspanning

Spanning van een compressorinstallatie regelen

Meestal is er geen aparte spanningregeling op de compressor aangesloten, omdat de meeste compressoren met een geïntegreerde regeltransformator zijn uitgerust. Het primaire uiteinde van de transformator wordt op de voeding van de compressor aangesloten. Deze opstelling biedt een betrouwbaardere werking. Bij storingen in de stroomtoevoer wordt de compressor onmiddellijk gestopt en kan deze niet opnieuw worden opgestart. Deze functie, met een intern gevoede spanningsregeling, moet worden gebruikt in situaties waarin de starter zich niet in de buurt van de compressor bevindt.

Kortsluitbeveiliging

De kortsluitbeveiliging, die op een van de startpunten van de kabels is geplaatst, kan bestaan uit zekeringen of een stroomonderbreker. Beide methoden bieden een goede bescherming, vooropgesteld dat de kortsluitbeveiliging goed is afgestemd op het systeem. Aan beide methoden zijn voor- en nadelen verbonden. Zekeringen zijn bekend en werken bij grote kortsluitstromen beter dan een onderbreker, maar zorgen niet voor een volledig isolerende onderbreking en hebben lange uitschakeltijden bij kleine foutstromen. Een stroomonderbreker zorgt voor een snelle en volledig isolerende onderbreking, zelfs bij kleine foutstromen, maar vraagt tijdens de planningsfase meer werk dan zekeringen. De dimensionering van de kortsluitbeveiliging is gebaseerd op de verwachte belasting, maar ook op de beperkingen van de starter.

Zie voor de kortsluitbeveiliging van de starter de IEC-norm 60947-4-1 type 1 en type 2 (International Electrotechnical Commission). De keuze voor type 1 of type 2 is gebaseerd op de invloed die een kortsluiting op de starter heeft.

Type 1: "… in geval van kortsluiting mag de schakelaar of starter geen gevaar opleveren voor personen of installaties en is de schakelaar of starter niet meer geschikt voor verder gebruik zonder reparatie en vervanging van onderdelen."

Type 2: "… in geval van kortsluiting mag de schakelaar of starter geen gevaar voor personen of installaties opleveren en moet de schakelaar of starter geschikt zijn voor verder gebruik. Het risico van lichte laswerkzaamheden aan de schakelaars wordt erkend, in welk geval de fabrikant de onderhoudsmaatregelen moet aangeven …"

Kabels

Kabels moeten overeenkomstig de bepalingen van de norm "zo zijn gedimensioneerd dat zij onder normale bedrijfsomstandigheden niet aan buitensporige temperaturen worden blootgesteld en dat zij niet door een elektrische kortsluiting thermisch of mechanisch worden beschadigd". De dimensionering en selectie van kabels is gebaseerd op de belasting, het toegestane spanningsverlies, de routeringsmethode (op een rek, aan een wand enz.) en de omgevingstemperatuur. Zekeringen kunnen bijvoorbeeld worden gebruikt om de kabels te beschermen en zijn geschikt voor zowel kortsluit- als overbelastingsbeveiliging. Bij gebruik voor motoren wordt zowel kortsluitbeveiliging (bijv. zekeringen) als aparte overbelastingsbeveiliging (meestal de motorbeveiliging die bij de starter is inbegrepen) gebruikt.

De overbelastingsbeveiliging beschermt de motor en motorkabels door de starter uit te schakelen en te onderbreken wanneer de belastingsstroom een vooraf ingestelde waarde overschrijdt. De kortsluitbeveiliging beschermt de starter, de overbelastingsbeveiliging en de kabels. De kabeldimensionering met betrekking tot de belasting wordt beschreven in IEC 60364-5-52. Bij het dimensioneren van kabels en de kortsluitbeveiliging moet rekening worden gehouden met een extra parameter: de "uitschakelvertraging". Dit houdt in dat de installatie zo moet worden ontworpen dat een kortsluiting waar dan ook in de installatie leidt tot snel en veilig onderbreken. Of aan deze voorwaarde wordt voldaan, hangt onder meer af van de kortsluitbeveiliging en de kabellengte en -diameter.

Fasecompensatie voor zwaarbelaste transformatoren

De elektromotor verbruikt niet alleen actief vermogen dat in mechanische arbeid kan worden omgezet, maar ook reactief vermogen dat nodig is voor de magnetisering van de motor. Het reactieve vermogen belast de kabels en de transformator. De verhouding tussen actief en reactief vermogen wordt bepaald door de vermogensfactor cos φ. Deze ligt meestal tussen 0,7 en 0,9, waarbij de onderste waarde betrekking heeft op kleine motoren.

De vermogensfactor kan tot bijna 1 worden verhoogd door het reactieve vermogen rechtstreeks door de machine te laten opwekken met behulp van een condensator. Hierdoor hoeft er minder reactief vermogen van het net te worden afgenomen. De reden voor fasecompensatie is dat een energieleverancier geld in rekening kan brengen voor het afnemen van reactief vermogen boven een bepaald niveau, en dat zwaar belaste transformatoren en kabels moeten worden ontladen.

Meer informatie over het installeren van een compressorsysteem vindt u hieronder.

Gerelateerde artikelen

an illustration about compressor installation

Afmetingen van compressorinstallaties bepalen

Er zijn een aantal beslissingen nodig bij de vaststelling van de dimensies van een persluchtinstallatie zodat dat deze voldoet aan verschillende behoeften, maximaal rendement geeft tijdens gebruik en voorbereid is op toekomstige uitbreidingen. Lees meer.

how to install a compressor?

Compressor installeren

Het installeren van een compressorsysteem is eenvoudiger dan vroeger. Er moet echter nog wel met enkele zaken rekening worden gehouden en dan met name met de locatie van de compressor en hoe de ruimte rond de compressor moet worden georganiseerd. Meer informatie vindt u hier.

an illustration about a basic theory article in the atlas copco air wiki

De elektromotor

Lees over de basisprincipes van elektromotoren en hoe ze in moderne luchtcompressoren worden gebruikt.