การติดตั้งไฟฟ้าในระบบเครื่องอัดอากาศ

การเลือกมอเตอร์ที่เหมาะสมสำหรับคอมเพรสเซอร์เป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้แน่ใจว่าระบบจะทำงานที่ระดับประสิทธิภาพและประสิทธิผลสูงสุด

ซึ่งจะช่วยลดความเสี่ยงของความผิดพลาดทางกลไกและป้องกันการซ่อมแซมและการหยุดทำงานที่มีค่าใช้จ่ายสูงมอเตอร์จะมีอายุการใช้งานยาวนานและทำงานได้ดีขึ้นจึงช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายได้มากขึ้น

เมื่อพูดถึงการทำงานของคอมเพรสเซอร์อากาศก็มักจะใช้มอเตอร์แนะนำตัวกระรอกชนิดสามเฟส มอเตอร์แรงดันไฟฟ้าต่ำเหมาะสำหรับกำลังไฟสูงสุด 450-500 กิโลวัตต์ขณะที่มอเตอร์แรงดันไฟฟ้าสูงดีกว่าสำหรับกำลังไฟที่สูงกว่า 

โดยปกติมอเตอร์จะเย็นลงด้วยพัดลมและเลือกที่จะทำงานในอุณหภูมิที่สูงถึง 40°C และระดับความสูง 1000 ม . ผู้ผลิตบางรายมีมอเตอร์มาตรฐานที่ มีความสามารถอุณหภูมิแวดล้อมสูงสุด 46°Cเมื่อ วัดขนาดการติดตั้งคอมเพรสเซอร์ที่ความสูงสูงขึ้นหรืออุณหภูมิสูงขึ้นจะต้องลดกำลังเอาต์พุต 

โดยปกติมอเตอร์จะติดตั้งแบบหน้าแปลนและเชื่อมต่อเข้ากับคอมเพรสเซอร์โดยตรง ความเร็วจะถูกปรับให้เข้ากับชนิดของคอมเพรสเซอร์แต่ในทางปฏิบัติจะมีเฉพาะมอเตอร์แบบ 2 ขั้วหรือ 4 ขั้วที่มีความเร็ว 3,000 รอบต่อนาทีตามลำดับเท่านั้น เอาต์พุตพิกัดของมอเตอร์ยังถูกกำหนดด้วย (ที่ 1,500 rpm)

การใช้ มอเตอร์ที่มีขนาดใหญ่เกิน ไปอาจส่งผลให้เกิด 

• ต้นทุนที่สูงขึ้น 

• กระแสไฟฟ้าที่สูงเกินความจำเป็น 

• ฟิวส์ขนาดใหญ่ 

• ปัจจัยกำลังไฟต่ำ, 

• และลดระดับประสิทธิภาพ 

ในทางกลับกันการใช้ มอเตอร์ที่มีขนาดเล็กเกิน ไปในการติดตั้งอาจส่งผลให้เกิด

• การโอเวอร์โหลด
• และความเสี่ยงที่จะเสียหาย

การจับคู่เอาต์พุตของมอเตอร์กับความต้องการของคอมเพรสเซอร์จะช่วยหลีกเลี่ยงปัญหาที่อาจเกิดขึ้นและทำให้มั่นใจได้ว่ามอเตอร์จะทำงานได้ดีที่สุด ซึ่งเหมาะสำหรับทั้งมอเตอร์และคอมเพรสเซอร์เนื่องจากจะช่วยยืดอายุการใช้งานและทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น

ระดับการป้องกันมอเตอร์เป็นตัววัด ว่ามอเตอร์สามารถทนทานต่อฝุ่นและน้ำได้ดีเพียงใดระดับการป้องกันมอเตอร์ได้รับการควบคุมตามมาตรฐาน 

โปรดทราบว่า มอเตอร์แบบเปิดไม่เหมาะกับการใช้งานกับคอมเพรสเซอร์เนื่องจากมีการป้องกันฝุ่นและน้ำไม่เพียงพอ ตัวอย่างเช่นมอเตอร์ IP23 สามารถทนทานต่อน้ำหรือละอองน้ำที่กระเด็นออกมาได้เท่านั้นแต่ไม่สามารถจุ่มลงในของเหลวได้เต็มที่

ควร ใช้งานการออกแบบกันฝุ่นและน้ำ (IP55) บนมอเตอร์แบบเปิด (IP23)ซึ่งอาจต้องถอดและทำความสะอาดเป็นประจำ

ในกรณีอื่นๆฝุ่นละอองในเครื่องจักรอาจทำให้เกิดความร้อนสูงเกินไปทำให้อายุการใช้งานสั้นลง เนื่องจากกล่องบรรจุคอมเพรสเซอร์สามารถป้องกันฝุ่นและน้ำได้ด้วยจึงอาจใช้ระดับการป้องกันที่ต่ำกว่า IP55 ได้

วิธีการเริ่มต้นเป็นสิ่งสำคัญที่ต้องพิจารณาเมื่อเลือกมอเตอร์ สำหรับดาว/เดลต้าสตาร์ทมอเตอร์จะเริ่มต้นด้วยแรงบิดเริ่มต้นตามปกติเพียงหนึ่งในสามของแรงบิดการสตาร์ทปกติดังนั้นการเปรียบเทียบมอเตอร์และทอร์กคอนเวอร์เตอร์อาจมีประโยชน์เพื่อให้แน่ใจว่าคอมเพรสเซอร์จะสตาร์ทได้อย่างเหมาะสม

วิธีการเริ่มต้นที่ใช้กันมากที่สุดคือ การเริ่มต้นโดยตรง , การเริ่มต้นด้วยดาว/เดลต้า–เริ่มต้นและการเริ่มต้นแบบนุ่มนวล

• การสตาร์ทโดยตรงเป็นเรื่องง่ายแต่มีกระแสการสตาร์ทและแรงบิดสูงซึ่งสามารถทำให้มอเตอร์เสียหายได้ 

• Star/delta start จะจำกัดกระแสเริ่มต้นและประกอบด้วยตัวสัมผัสสามตัวการป้องกันการโอเวอร์โหลดและตัวจับเวลาที่สลับมอเตอร์จาก Star ไปเป็นการเชื่อมต่อเดลต้า 

• การสตาร์ทแบบนุ่มนวลเป็นวิธีการสตาร์ทแบบช้าๆที่ใช้เซมิคอนดักเตอร์สวิตช์ในการจำกัดกระแสเริ่มต้น 

การสตาร์ทโดยตรงเป็นเรื่องง่ายและใช้ตัวสัมผัสและการป้องกันการโอเวอร์โหลดเท่านั้น ข้อเสียคือกระแสการสตาร์ทสูงซึ่งเท่ากับ 6 – 10 เท่าของกระแสไฟฟ้าสูงสุดของมอเตอร์และแรงบิดการสตาร์ทสูงซึ่งอาจทำให้เพลาและข้อต่อเสียหายได้

จะใช้ดอกจัน/เดลตา–เริ่มต้นเพื่อจำกัดกระแสเริ่มต้น สตาร์ทเตอร์ประกอบด้วยตัวสัมผัสสามตัวป้องกันการโอเวอร์โหลดและตัวตั้งเวลา

มอเตอร์จะเริ่มต้นด้วยการเชื่อมต่อแบบรูปดาวและหลังจากเวลาที่กำหนดไว้ (เมื่อความเร็วถึง 90 เปอร์เซ็นต์ของความเร็วสูงสุด) ตัวตั้งเวลาจะสลับตัวสัมผัสเพื่อให้มอเตอร์เชื่อมต่อแบบเดลต้าซึ่งเป็นโหมดการทำงาน 

การเริ่มต้นด้วยดาว/เดลต้า–จะลดกระแสเริ่มต้น ลงเหลือประมาณ 1/3 เมื่อเทียบกับการเริ่มต้นโดยตรง อย่างไรก็ตามในขณะเดียวกันแรงบิดเริ่มต้นก็ลดลงเหลือ 1 3

แรงบิดการสตาร์ทที่ค่อนข้างต่ำหมายความว่าโหลดของมอเตอร์ควรต่ำในระหว่างระยะเริ่มต้นเพื่อให้มอเตอร์เกือบจะถึงความเร็วสูงสุดก่อนที่จะสลับไปยังการเชื่อมต่อเดลต้า

หากความเร็วต่ำเกินไปกระแส/ค่าสูงสุดของแรงบิดจะมีขนาดใหญ่เท่ากับการเริ่มต้นโดยตรงจะถูกสร้างขึ้นเมื่อสลับไปยังการเชื่อมต่อเดลต้า

Soft start (หรือการเริ่มต้นแบบค่อยเป็นค่อยไป) ซึ่งอาจเป็นวิธีเริ่มต้นแบบอื่นสำหรับการเริ่มต้นแบบสตาร์/เดลตา–เป็น การเริ่มต้นที่ประกอบด้วยเซมิคอนดักเตอร์ (สวิตช์จ่ายไฟ IGBT) แทนที่จะเป็นตัวสัมผัสทางกล การเริ่มต้นจะเป็นแบบช้าๆและกระแสเริ่มต้นจะจำกัดอยู่ที่ประมาณสามเท่าของกระแสสูงสุด 

สตาร์ทเตอร์สำหรับสตาร์ทโดยตรงและจุดติดดาว/เดลต้า–สตาร์ทจะรวมอยู่ในคอมเพรสเซอร์โดยส่วนใหญ่

สำหรับโรงงานคอมเพรสเซอร์ขนาดใหญ่สามารถวางชุดอุปกรณ์แยกกันในสวิตช์เกียร์ได้เนื่องจาก:

• ความต้องการด้านพื้นที่
• พัฒนาความร้อน
• และการเข้าใช้บริการ

(ดูข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีการ สร้างสภาพการทำงานที่เหมาะสมในห้องคอมเพรสเซอร์ของคุณ)

โปรดทราบว่าสตาร์ทเตอร์สำหรับการสตาร์ทแบบนุ่มนวลมักจะอยู่ในตำแหน่งแยกต่างหากถัดจากคอมเพรสเซอร์เนื่องจาก การแผ่ความร้อนแต่อาจรวมอยู่ภายในแพ็คเกจคอมเพรสเซอร์โดยที่ระบบระบายความร้อนได้รับการยึดอย่างเหมาะสม คอมเพรสเซอร์แรงดันสูงมีอุปกรณ์สตาร์ทในตู้ไฟฟ้าแยกต่างหากเสมอ

สายเคเบิลจะ "ต้องมีการกำหนดขนาดตามข้อกำหนดของมาตรฐานเพื่อไม่ให้เกิดการทำงานตามปกติในระหว่างการทำงานตามปกติและจะไม่ทำให้เกิดความเสียหายทางอุณหภูมิหรือทางกลไกจากไฟฟ้าลัดวงจร"

ในการเลือกสายเคเบิลที่เหมาะสมกับงานคุณต้องพิจารณา:

• ของที่จะยก
• แรงดันไฟฟ้าตกที่อนุญาต ,
• วิธีการกำหนดเส้นทาง (บนแร็คผนังฯลฯ)
• และอุณหภูมิแวดล้อม

นอกจากนี้ยังสามารถใช้ฟิวส์เพื่อป้องกันสายเคเบิลจากการลัดวงจรและโอเวอร์โหลด

เมื่อใช้มอเตอร์คุณจำเป็นต้องมีการป้องกันสองประเภท การป้องกันการลัดวงจรเช่นฟิวส์ใช้เพื่อป้องกันการลัดวงจรที่เป็นอันตราย การป้องกันการโอเวอร์โหลดซึ่งโดยปกติจะเป็นการป้องกันมอเตอร์ที่รวมอยู่ในสตาร์ทเตอร์สะดุดและหยุดสตาร์ทเตอร์หากกระแสเกินระดับที่กำหนด ซึ่งจะช่วยป้องกันมอเตอร์และสายเคเบิล

การป้องกันการลัดวงจรป้องกันสตาร์ทเตอร์การป้องกันโอเวอร์โหลดและสายเคเบิล หากต้องการเลือกขนาดสายเคเบิลที่เหมาะสมคุณสามารถดู IEC 60364 5 52 

แต่ยังมีปัจจัยที่สำคัญอีกประการหนึ่งคือ"สภาพสะดุดล้ม"ซึ่งหมายความว่าการติดตั้งควรได้รับการออกแบบมาให้เสียหายอย่างรวดเร็วและปลอดภัยหากเกิดการลัดวงจร เพื่อให้แน่ใจว่าเป็นไปตามเงื่อนไขคุณต้องพิจารณาถึงความยาวของสายเคเบิลการตัดขวางและการป้องกันการลัดวงจร

การป้องกันการลัดวงจรจะติดตั้งอยู่บนจุดเริ่มของสายใดสายหนึ่งและอาจรวมถึงฟิวส์หรือวงจรเบรกเกอร์ ตัวเลือกใดตัวเลือกหนึ่งจะให้ระดับการป้องกันที่เหมาะสมโดยมีเงื่อนไขว่าโซลูชันที่คุณเลือกนั้นตรงกับระบบอย่างถูกต้อง 

ฟิวส์ทำงานได้ดีขึ้นสำหรับกระแสลัดวงจรขนาดใหญ่ แต่ไม่สร้างการแตกหักแบบแยกเต็มที่และมีเวลาสะดุดเป็นเวลานานสำหรับความผิดปกติเล็กน้อยวงจรเบรกเกอร์จะสร้างการหยุดการทำงานที่รวดเร็วและแยกได้อย่างสมบูรณ์แม้จะเกิดความผิดพลาดเพียงเล็กน้อยแต่ก็ต้องการการวางแผนมากขึ้น การป้องกันการลัดวงจรการวัดขนาดจะขึ้นอยู่กับโหลดที่คาดไว้และข้อจำกัดของชุดเริ่มต้น

สำหรับการป้องกันการลัดวงจรของสตาร์ทเตอร์โปรดดูมาตรฐาน IEC (International Electrotechnical Commission) 60947 ประเภท 4-1 ประเภท 1 & 2

การเลือกประเภท 1 หรือประเภท 2 จะขึ้นอยู่กับว่าการลัดวงจรจะมีผลต่อสตาร์ทเตอร์อย่างไร 

พิมพ์ 1:... "ภายใต้สภาวะการลัดวงจรตัวสัมผัสหรือสตาร์ทเตอร์จะต้องไม่ก่อให้เกิดอันตรายต่อบุคคลหรือการติดตั้งและอาจไม่เหมาะสำหรับการซ่อมบำรุงเพิ่มเติมโดยไม่ต้องซ่อมแซมหรือเปลี่ยนชิ้นส่วน" 

พิมพ์ 2:... "ภายใต้สภาวะการลัดวงจรตัวสัมผัสหรือสตาร์ทเตอร์จะต้องไม่ก่อให้เกิดอันตรายต่อบุคคลหรือการติดตั้งและจะต้องเหมาะสมสำหรับการใช้งานต่อไป ความเสี่ยงของการเชื่อมตัวสัมผัสจะได้รับการยอมรับซึ่งในกรณีนี้ผู้ผลิตจะต้องระบุมาตรการในการบำรุงรักษา ..."

มอเตอร์ไฟฟ้าจะใช้ พลังงานขณะทำงาน (ซึ่งจะกลายเป็นงานกลไก) และ กำลังปฏิกิริยา (ซึ่งจะทำให้มอเตอร์มีพลังแม่เหล็ก) กำลังปฏิกิริยาจะทำให้โหลดบนสายเคเบิลและหม้อแปลง ค่าตัวประกอบกำลังไฟฟ้า , COS φ ซึ่งเป็นตัวกำหนดความสัมพันธ์ระหว่างทั้งสองค่านี้โดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 0.7 ถึง 0.9 โดยมอเตอร์ขนาดเล็กจะมีค่าต่ำกว่า

คุณสามารถเพิ่มปัจจัยกำลังไฟให้สูงถึง 1โดยการสร้างกำลังปฏิกิริยาโดยตรงจากเครื่องโดยใช้คาปาซิเตอร์ ซึ่งหมายความว่าคุณไม่จำเป็นต้องใช้กำลังปฏิกิริยาจากไฟเมนมากนัก ซึ่งเป็นการดำเนินการเพื่อหลีกเลี่ยงการเรียกเก็บค่าบริการเพิ่มเติมจากพาวเวอร์ซัพพลายเออร์สำหรับการสร้างกำลังปฏิกิริยาเหนือระดับที่กำหนดไว้ล่วงหน้า และยังช่วยให้นำโหลดบางส่วนออกจากหม้อแปลงและสายเคเบิลที่ใช้อย่างหนักอีกด้วย

เมื่อพิจารณาปัจจัยเหล่านี้แล้วคุณจะสามารถสร้างระบบไฟฟ้าที่ทำงานได้อย่างเหมาะสมซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพและอายุการใช้งานของคอมเพรสเซอร์ของคุณได้

เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับกระบวนการติดตั้งระบบอัดอากาศ