Giải pháp của chúng tôi
Các giải pháp và công cụ công nghiệp
Các giải pháp
Power Equipment
Các giải pháp
Máy nén khí
Các giải pháp
Sản phẩm
Máy nén khí
Sản phẩm và giải pháp
Các giải pháp
Máy tạo khí
Máy nén khí trong hàng hải
Máy nén khí không dầu và máy tăng áp ni-tơ
Dịch vụ kỹ thuật bơm chân không
Khoan
Sản phẩm và giải pháp
Dịch vụ bảo dưỡng

Lắp đặt điện trong Hệ thống Máy nén khí

Compressors Dimensioning Compressed Air Wiki Compressor Installations

Để định hìnhlắp đặt một máy nén khí đòi hỏi kiến thức về cách các bộ phận - thành phần ảnh hưởng lẫn nhau và các quy luật và quy định áp dụng. Sau đây là tổng quan về các tham số cần được xem xét và cần thiết để có được lắp đặt máy nén với chức năng thỏa đáng cùng hệ thống điện.

Những loại động cơ điện nào được sử dụng trong lắp đặt máy nén?

Đối với hầu hết các phần, động cơ cảm ứng lồng sóc ba pha được sử dụng cho các hoạt động của máy nén. Động cơ điện áp thấp thường được sử dụng lên tới 450 - 500 kW, trong khi đối với công suất cao hơn, động cơ điện áp cao là lựa chọn tốt nhất.

Các lớp bảo vệ động cơ được quy định bởi các tiêu chuẩn. Thiết kế chống bụi và nước (IP55) được ưa thích hơn động cơ mở (IP23), loại yêu cầu tháo gỡ và vệ sinh thường xuyên. Trong các trường hợp khác, bụi bẩn trong máy cuối cùng sẽ gây ra quá nhiệt, dẫn đến tuổi thọ được rút ngắn. Vì vỏ bọc máy nén cung cấp bảo vệ dòng đầu tiên khỏi bụi và nước, nên lớp bảo vệ cấp dưới IP55 cũng có thể được sử dụng.

Động cơ, thường được làm mát bằng quạt, được chọn để hoạt động ở nhiệt độ môi trường tối đa 40˚C và độ cao lên tới 1000 m. Một số nhà sản xuất cung cấp động cơ tiêu chuẩn với khả năng nhiệt độ môi trường tối đa là 46 °C. Ở nhiệt độ hoặc độ cao cao hơn, công suất đầu ra phải được giảm xuống. Động cơ thường được gắn mặt bích và kết nối trực tiếp với máy nén. Tốc độ được điều chỉnh phù hợp với loại máy nén, nhưng trên thực tế, chỉ có động cơ 2 cực hoặc 4 cực với tốc độ tương ứng 3.000 vòng/phút. Đầu ra định mức của động cơ cũng được xác định (tại 1.500 vòng/phút).

Electricity, a power plug
Công suất đầu ra định mức của động cơ cũng được xác định cho máy nén khí, và càng gần với nhu cầu khí nén càng tốt. Một động cơ có kích thước lớn sẽ đắt hơn và đòi hỏi dòng điện khởi động cao không cần thiết, yêu cầu cầu chì lớn hơn, có hệ số công suất thấp và cung cấp hiệu quả kém hơn một chút. Một động cơ quá nhỏ nếu được sử dụng sẽ sớm bị quá tải và do đó có nguy cơ bị hỏng.

Phương pháp khởi động cũng nên được đưa vào như một tham số khi chọn động cơ. Động cơ chỉ được khởi động với một phần ba mô-men xoắn khởi động bình thường của nó khi khởi động sao/Tam giác. Do đó, việc so sánh các đường cong mô-men xoắn của động cơ và máy nén có thể hữu ích để đảm bảo khởi động máy nén một cách phù hợp.

Ba phương pháp khởi động mô-tơ

Các phương thức khởi động phổ biến nhất là khởi động trực tiếp, khởi động sao/tam giác và khởi động mềm. Khởi động trực tiếp đơn giản và chỉ cần một công tắc tơ( Khởi động từ)  và bộ phận bảo vệ quá tải. Nhược điểm của nó là dòng khởi động cao, gấp 6 lần 10 lần so với dòng định mức của động cơ và mô-men xoắn khởi động cao, ví dụ, có thể làm hỏng trục và khớp nối. Khởi động sao/tam giác được sử dụng để giới hạn dòng khởi động. Bộ khởi động bao gồm ba công tắc tơ ( khởi động từ ), bộ phận bảo vệ quá tải và đồng hồ hẹn giờ. Động cơ được khởi động với kết nối sao và sau một thời gian đã đặt (khi tốc độ đã đạt 90% tốc độ định mức), bộ hẹn giờ sẽ chuyển các tiếp điểm để động cơ được kết nối sang tam giác là chế độ vận hành.

Khởi động sao/Tam giác giảm dòng khởi động xuống khoảng 1/3 so với khởi động trực tiếp. Tuy nhiên, mô-men xoắn khởi động cũng đồng thời giảm xuống còn 1/3. Mô-men xoắn khởi động tương đối thấp có nghĩa là tải của động cơ sẽ thấp trong giai đoạn khởi động, vì thế động cơ khó đạt tốc độ định mức trước khi chuyển sang kết nối tam giác. Nếu tốc độ quá thấp, một đỉnh mô-men xoắn lớn như lúc khởi động trực tiếp sẽ được tạo ra trước khi chuyển sang kết nối tam giác

Khởi động mềm (hoặc khởi động dần dần), có thể là phương pháp khởi động thay thế cho khởi động sao/delta, là một bộ khởi động bao gồm các thiết bị bán dẫn (công tắc nguồn loại IGBT) thay vì các công tắc tơ cơ học. Quá trình khởi động là dần dần và dòng bắt đầu được giới hạn ở khoảng ba lần dòng định mức.

Các phần khởi động cho khởi động trực tiếp và khởi động sao/tam giác, , được tích hợp hầu hết trong máy nén khí . Đối với một tổ hợp máy nén khí lớn, các thiết bị có thể được đặt riêng trong thiết bị đóng cắt, do yêu cầu về không gian, phát nhiệt và dễ dàng sửa chữa. Một bộ khởi động cho khởi động mềm thường được đặt riêng, bên cạnh máy nén, do bức xạ nhiệt, nhưng có thể được tích hợp bên trong gói máy nén, miễn là hệ thống làm mát đã được bảo vệ đúng cách. Máy nén khí hoạt động bằng điện áp cao luôn có thiết bị khởi động trong một tủ điện riêng.

Điều khiển điện áp

controlling the voltage of a compressor installation
Thường không có điều khiển điện áp riêng được kết nối với máy nén, vì hầu hết các máy nén đều được trang bị một biến áp điều khiển tích hợp. Đầu chính của bộ biến áp được kết nối với nguồn điện của máy nén. Sự sắp xếp này cung cấp hoạt động đáng tin cậy hơn. Trong trường hợp có sự xáo trộn trong nguồn điện, máy nén sẽ bị dừng ngay lập tức và ngăn không cho khởi động lại. Chức năng này, với một điều khiển điện áp được cấp nguồn bên trong, nên được sử dụng trong các tình huống khởi động từ xa.

Bảo vệ chập mạch

Bảo vệ chập mach, được đặt phía đầu trên của sợi dây cáp, có thể bao gồm cầu chì hoặc cầu dao. Bất kể giải pháp nào bạn chọn nếu nó phù hợp với hệ thống, nó sẽ bảo vệ đúng đắn. Cả 2 phương pháp đều có ưu điểm và nhược điểm. Thường thì cầu chì hoạt động tốt hơn so với cầu dao đối với dòng điện ngắn mạch lớn, nhưng  không ngắt cô lập hoàn toàn,  và thời gian để ngắt mạch kéo dài  với dòng ngắn mạch nhỏ. Cầu dao cho phép ngắt sự cố nhanh chóng và cách ly hoàn toàn, ngay cả đối với dòng sự cố nhỏ nhưng đòi hỏi nhiều công đoạn  lắp đặt so với cầu chì. Kích thước của bộ bảo vệ chập mạch dựa trên tải dự kiến nhưng cũng dựa trên những hạn chế của bộ khởi động.

Để bảo vệ chập mạch cho bộ khởi động, hãy xem tiêu chuẩn IEC (Kỹ thuật điện quốc tế) theo tiêu chuẩn60947-4-1 loại 1 và loại 2. Việc lựa chọn loại 1 hoặc 2 dựa trên cách chập mạch sẽ làm ảnh hưởng tới bộ khởi động.

Loại 1: “ trong điều kiện đoản mạch, công tắc tơ hoặc bộ khởi động sẽ không gây nguy hiểm cho người hoặc lắp đặt và có thể không phù hợp để tiếp tục hoạt động mà không cần sửa chữa và thay thế các bộ phận.”

Loại 2: “ trong điều kiện đoản mạch, công tắc tơ hoặc bộ khởi động sẽ không gây nguy hiểm cho người hoặc lắp đặt. Nguy cơ ánh sang hàn của các công tắc tơ được công nhận trong từng trường hợp mà nhà sản xuất sẽ chỉ ra các biện pháp duy trì.”

Cáp điện

Cáp theo các quy định tiêu chuẩn, "được lựa chọn kích thước sao cho trong quá trình hoạt động bình thường, chúng không gặp nhiệt độ quá cao và chúng sẽ không bị hư hỏng do nhiệt hoặc cơ học do chập điện". Việc lựa chọn kích thước và lựa chọn cáp dựa trên tải, độ sụt điện áp cho phép, phương pháp đi cáp (trên giá, tường, v.v.) và nhiệt độ môi trường. Cầu chì có thể được sử dụng, ví dụ, để bảo vệ cáp và có thể được sử dụng cho cả bảo vệ ngắn mạch và bảo vệ quá tải. Đối với hoạt động của động cơ, bảo vệ ngắn mạch được sử dụng (ví dụ: cầu chì) cũng như bảo vệ quá tải tách riêng biệt (thường là bảo vệ động cơ có trong bộ khởi động).

Bộ bảo vệ quá tải bảo vệ động cơ và cáp bằng cách ngắt bộ khởi động khi dòng tải vượt quá giá trị đã đặt trước. Bộ bảo vệ chập mạch bảo vệ cho bộ khởi động, bộ bảo vệ quá tải và cáp. Tính toán kích thước đo cáp cho tải được đặt ra trong IEC 60364-5-52. Một số thông số bổ sung phải được lưu ý  khi lựa chọn kích thước cáp và bảo vệ chập mạch. Điều này biểu thị rằng  quá trình lắp đặt phải được thiết kế sao cho dù chập mạch ở bất cứ đâu cũng sẽ bị ngăn chặn và an toàn. Dù điều kiện đáp ứng đã được xác định nhưng vẫn phải đảm bảo bộ bảo vệ chập mạch, chiều dài cáp và tiết diện.

Bù công suất cho máy biến áp tải lớn

Động cơ điện không chỉ tiêu thụ năng lượng thực thế, nó được chuyển đổi thành công việc cơ khí, mà còn cả công suất phản kháng, cần thiết cho từ hóa của động cơ. Công suất phản kháng tải các dây cáp và máy biến áp. Mối quan hệ giữa công suất  thực tế và công suất phản kháng được xác định bởi hệ số công suất, cos phi. Giá trị này thường nằm trong khoảng từ 0,7 đến 0,9, trong đó giá trị thấp hơn áp dụng đến các động cơ nhỏ.


Hệ số công suất có thể được nâng lên gần như 1 bằng cách tạo ra công suất phản kháng trực tiếp bằng các máy sử dụng tụ điện. Điều này làm giảm nhu cầu công suất phản kháng từ nguồn điện. Lý do đằng sau việc bù công suất là nhà cung cấp điện có thể tính phí về công suất phản kháng ở mức đã định trước, và các máy biến áp và cáp được tải nặng cần phải được giảm tải

Tìm hiểu thêm quy trình lắp đặt hệ thống máy nén khí

Các bài liên quan

how to install a compressor?

Installing a Compressor

Installing a compressor system is easier than it used to be. There are still a few things to keep in mind though, most importantly where to place the compressor and how to organise the room around the compressor. Learn more here.

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

Động cơ Điện

27 tháng ba, 2020

Tìm hiểu về động cơ điện và tìm hiểu làm sao nó thể hoạt động với máy nén khí ngày nay