Każda sprężarka powietrza ma serce, a w większości maszyn tym sercem jest silnik. Silnik dostarcza moc obrotową napędzającą pompę, a pompa wykonuje rzeczywistą kompresję. Jeśli kiedykolwiek zastanawiałeś się, jak działa silnik sprężarki, ten przewodnik jest dla Ciebie. Przyjrzymy się silnikom elektrycznym, układom rozruchowym, zasilaniu jednofazowym i trójfazowym oraz czynnościom konserwacyjnym zapewniającym pracę sprężarki. W Gooddeer budujemy sprężarki tłokowe i śrubowe we własnej fabryce w Yancheng, dlatego sprawdzamy te szczegóły w przypadku każdego urządzenia przed wysyłką.
Jeśli jesteś gotowy, aby pomyśleć o aplikacjach, nasze maszyny ogólne Sekcja ta może pomóc w dopasowaniu maszyny do układu fabryki lub warsztatu.
Do czego właściwie służy silnik sprężarki?
Silnik to nie sprężarka. Sprężarka to pompa. Zadaniem silnika jest zamiana energii elektrycznej na moment mechaniczny. Ten moment obrotowy obraca wał. W sprężarce tłokowej napędzanej paskiem na wale silnika znajduje się małe koło pasowe, które obraca większe koło zamachowe pompy. Obniża to prędkość pompy i zapewnia jej przewagę mechaniczną. W konstrukcji z napędem bezpośrednim wał silnika łączy się bezpośrednio z wirnikiem pompy. Tak czy inaczej, silnik ustala pułap mocy.
Jeśli silnik jest za mały, będzie się szarpał, wyłączał przeciążenia i przegrzewał się. Jeśli silnik jest za duży, płacisz za pojemność, której nie wykorzystujesz. Dlatego wybór silnika to prawdziwa decyzja inżynieryjna, a nie tylko liczba koni mechanicznych.
Jak działa silnik elektryczny krok po kroku
Większość sprężarek stacjonarnych wykorzystuje silnik indukcyjny prądu przemiennego. Składa się z dwóch głównych części: stojana i wirnika. Stojan to nieruchoma część zewnętrzna z uzwojeniami miedzianymi. Kiedy prąd przemienny przepływa przez uzwojenia, wytwarza wirujące pole magnetyczne. Wirnik znajduje się wewnątrz tego pola. Pole wirujące indukuje prąd w wirniku, a wirnik zaczyna się obracać. Ponieważ wirnik jest zamontowany na wale wyjściowym, wał obraca pompę.
Silniki jednofazowe wymagają pomocy przy uruchomieniu. W zasilaniu jednofazowym pole magnetyczne nie wiruje samoczynnie podczas postoju. Kondensator rozruchowy powoduje tymczasowe przesunięcie fazowe, dzięki czemu silnik rozwija wystarczający moment rozruchowy. Gdy silnik osiągnie około 75 procent pełnej prędkości, przełącznik odśrodkowy odłącza kondensator rozruchowy. Kondensator roboczy może pozostać w obwodzie w celu poprawy współczynnika mocy i płynnej pracy.
Uruchamianie, praca i ochrona silnika
Silnik nie powinien pracować bez sterowania. Przełącznik ciśnienia steruje cyklem. Gdy ciśnienie w zbiorniku osiągnie wartość odcięcia, przełącznik otwiera się i zatrzymuje silnik. Gdy ciśnienie spadnie do wartości załączenia, przełącznik zamyka się i ponownie uruchamia silnik. Właśnie dlatego silniki sprężarek włączają się i wyłączają podczas normalnego użytkowania.
Niezbędna jest także ochrona termiczna. Zabezpieczenie przed przeciążeniem termicznym monitoruje prąd i ciepło. Jeśli silnik nagrzeje się za bardzo lub pobiera nadmierny prąd, obwód zostaje rozłączony do czasu ostygnięcia silnika. Do kluczowych części elektrycznych należą:
- Kondensator rozruchowy zapewniający dodatkowy moment rozruchowy.
- Uruchom kondensator, aby zapewnić wydajność i stabilną pracę.
- Przełącznik odśrodkowy do odłączania kondensatora rozruchowego przy dużej prędkości.
- Zabezpieczenie termiczne przed przeciążeniem, chroniące przed przegrzaniem.
- Przełącznik ciśnieniowy umożliwiający cykliczne przełączanie silnika w oparciu o ciśnienie w zbiorniku.
Kiedy sprężarka buczy, ale nie uruchamia się, zwykle w pierwszej kolejności należy szukać tych elementów.
Jednofazowe a trójfazowe silniki sprężarek
Jedną z pierwszych decyzji jest zasilanie. Silniki jednofazowe są powszechne w przydomowych garażach, małych warsztatach i małych obiektach komercyjnych, ponieważ można je zasilać ze standardowego gniazdka. Silniki trójfazowe są powszechne w zakładach przemysłowych, w których dostępne jest okablowanie trójfazowe. Poniższa tabela podsumowuje różnicę.
| Funkcja | Silnik jednofazowy | Silnik trójfazowy |
|---|---|---|
| Zasilanie | Standardowe gniazdko jednofazowe | Przemysłowe zasilanie trójfazowe |
| Wspólny zakres rozmiarów | Do około 5-7,5 KM | Dostępna większa moc |
| Moment rozruchowy | Dolny, wspomagany kondensatorem | Wyższy i bardziej jednolity |
| Wydajność | Dobry do pracy przerywanej | Lepiej do pracy ciągłej |
| Typowe zastosowanie | Garaż, warsztat, drobne prace | Fabryka, linia produkcyjna, ciężkie cykle |
W przypadku warsztatu zasilanego prądem jednofazowym niezawodna sprężarka tłokowa jest często najlepszą pierwszą maszyną.
Jednofazowa sprężarka tłokowa do warsztatów Sprężarka ta jest przeznaczona dla warsztatów zajmujących się zasilaniem jednofazowym. Mechanizm tłokowy zapewnia kompresję pulsacyjną, dlatego silnik potrzebuje dobrego momentu rozruchowego i koła zamachowego, aby zapewnić stabilną pracę przy lekkich zadaniach. Zobacz produkt → Jak pompy tłokowe i śrubowe wpływają na silnik
Typ pompy zmienia sposób dostarczania mocy przez silnik. W sprężarce tłokowej sprężanie odbywa się impulsowo. Podczas suwu sprężania silnik ciężko pracuje. Podczas skoku powrotnego obciążenie spada. Dlatego w sprężarkach tłokowych stosuje się koła zamachowe i dlatego ważny jest moment rozruchowy. W rotacyjnej sprężarce śrubowej dwa wirniki wychwytują powietrze i sprężają je w sposób ciągły. Obciążenie jest znacznie płynniejsze. Silnik może pracować ze stałą prędkością, a pompa może być napędzana bezpośrednio. Mniej ruchomych części oznacza również mniej konserwacji.
W przypadku ciągłego użytku przemysłowego sprężarka śrubowa z napędem bezpośrednim zapewnia niższy całkowity koszt posiadania, ponieważ nie wymaga wymiany paska ani sprawdzania ustawienia kół pasowych.
Sprężarka śrubowa z napędem bezpośrednim Ta sprężarka śrubowa z napędem bezpośrednim eliminuje paski i sprzęgła, ograniczając straty energii i konserwację. Płynna, ciągła kompresja jest odpowiednia do zastosowań przemysłowych i dobrze komponuje się ze zmienną regulacją prędkości w przypadku zmiennego zapotrzebowania. Zobacz produkt → Napęd o zmiennej częstotliwości i prędkość silnika
Nie każdy silnik sprężarki musi pracować z jedną stałą prędkością. Przemiennik częstotliwości (VFD) zmienia częstotliwość i napięcie dostarczane do silnika. Niższa częstotliwość oznacza mniejszą prędkość silnika i niższą wydajność powietrza. Wyższa częstotliwość oznacza większą prędkość silnika i większą moc wyjściową. Gdy zapotrzebowanie na powietrze jest niskie, napęd VFD spowalnia silnik, zamiast go wielokrotnie uruchamiać i zatrzymywać. Gdy zapotrzebowanie wzrasta, silnik płynnie przyspiesza. Zmniejsza to naprężenia elektryczne, utrzymuje stabilne ciśnienie i oszczędza energię w sklepach o zmiennym zużyciu sprężonego powietrza.
Sprężarki śrubowe VFD są szczególnie przydatne w środowiskach produkcyjnych, gdzie zapotrzebowanie na powietrze zmienia się w ciągu dnia.
Sprężarka śrubowa z falownikiem o zmiennej częstotliwości Ta sprężarka śrubowa napędzana inwerterem dostosowuje prędkość silnika do zapotrzebowania na powietrze, oszczędzając energię i stabilizując ciśnienie. Precyzyjnie powlekane wirniki pracują płynnie, dzięki czemu idealnie nadają się do linii produkcyjnych o zmiennym obciążeniu. Zobacz produkt → Konserwacja silnika i rozwiązywanie problemów
Silnik sprężarki może służyć latami, jeśli będzie dobrze traktowany. Utrzymuj otwory wentylacyjne silnika wolne od kurzu, ponieważ kurz zatrzymuje ciepło. Sprawdź napięcie zasilania i upewnij się, że silnik jest podłączony do właściwej fazy. Słuchaj hałasu łożysk lub nietypowych wibracji. W urządzeniach z napędem pasowym sprawdź napięcie i wyrównanie paska. Jeśli silnik jednofazowy wielokrotnie ulega przeciążeniu, przed wymianą silnika należy podejrzewać kondensator rozruchowy. Jeśli silnik trójfazowy nagrzewa się, sprawdź równowagę napięcia zasilania i obciążenie pompy.
W przypadku sprężarek napędzanych silnikiem obowiązuje ta sama podstawowa koncepcja, ale głównym czynnikiem napędowym jest silnik benzynowy lub wysokoprężny. Zamiast kondensatorów należy zwrócić uwagę na zasilanie paliwem, filtry powietrza, olej i układy chłodzenia. Gooddeer oferuje sprężarki tłokowe i śrubowe napędzane elektrycznie lub silnikiem do zastosowań bez niezawodnej sieci elektrycznej.
Wybór odpowiedniego silnika sprężarki
Wybór odpowiedniego silnika zależy od zasilania, cyklu pracy i ilości powietrza potrzebnej w ciągu typowego dnia. Szczególnie ważny jest cykl pracy. Silnik przystosowany do pracy ciągłej może pracować tylko przy normalnych cyklach włączania i wyłączania przez całą zmianę. Silnik do pracy przerywanej jest przeznaczony do krótszych przebiegów. Jeśli potrzebujesz sprężonego powietrza przez dłuższy czas, wybierz urządzenie do pracy ciągłej. I pamiętaj, że moc silnika to nie to samo, co wyjściowy przepływ powietrza. Wydajność w CFM zależy od pompy, prędkości silnika i ciśnienia roboczego.
Jeśli nadal porównujesz technologie pomp, nasze szczegółowe porównanie tłoka i śruby może pomóc Ci w podjęciu decyzji, który profil obciążenia silnika będzie odpowiedni dla Twojej pracy.
Silnik sprężarki to nie tylko skrzynia, w której obraca się wał. Jest to system przekształcający energię elektryczną w niezawodne sprężone powietrze. Następnym razem, gdy usłyszysz uruchomienie sprężarki, pomyśl o sekwencji: wyłącznik ciśnieniowy zamyka się, silnik obraca się, pompa wytwarza ciśnienie i cykl się powtarza. Zrozumienie tej sekwencji pomoże Ci kupić odpowiednią maszynę, bezpiecznie ją uruchomić i rozwiązać problemy, zanim zatrzymają produkcję.
