Microsoft PowerPoint - 공기압축기의 인버터 제어_pdf사용

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1 공기압축기의 Oil Injection Screw Compressor EQ VSD (INVERTER) 1

EQ VSD Type 적용에따른생에너지 이상적인생전력기기 VSD-TYPE 부하에따라서압축기회전수를제어회전수를변화시켜, 불필요한동력소비없이이상적인용량제어가능 최소한의필요한압력을항상안정적으로공급이가능 7kg/cm 2 ~ 6kg/cm 2 사이에서운전하고있는압축기도

2 EQ VSD Type 적용에따른생에너지 이상적인생전력기기 VSD-TYPE 부하에따라서압축기회전수를제어회전수를변화시켜, 불필요한동력소비없이이상적인용량제어가능 최소한의필요한압력을항상안정적으로공급이가능 7kg/cm 2 ~ 6kg/cm 2 사이에서운전하고있는압축기도 VSD-Type 탑재로압력의일정제어로 6kg/cm 2 에서운전하는것이가능 무부하시에는압축기를정지무부하시의불필요한전력소비를방지 37kW 의생전력효과 3.3 백만원 / 년 75kW 의생전력효과 6.7 백만원 / 년 (70% 부하시,6000 시간 / 년,75 원 /kwh) 2

3 VSD Type 제어의특성 소비동력 80 ON/OFF 제어 가변속제어 60 모터자동정지 40 정지 20 퍼지 공기소비 3

4 VSD Type 의생에너지원리 기존용량제어와의차이 기존기계 : 밸브조작에따른용량조정이기본 기존방식 1 (ON/OFF+ 모듈레이션제어 ) : 흡입밸브의개폐 ( 공기사용량감소시에는밸브의열림량을줄임 ) 전부하운전이외에서는불필요한일이증대 효율저하중형기에서는무부하시에도, 모터의발열제한때문에빈번한기동정지는할수없다. 기존방식 2 (ON/OFF 제어 ) : 퍼지밸브에따른토출압력제어 ( 흡입밸브를닫고, 오일세퍼레이터내압을낮춘다 ) 4

5 VSD Type 의생에너지원리 대수제어시스템과인버터제어의관점의차이 대수제어에따른생전력의관점 압축기의에너지효율 (7kg/cm 2 g 시 ) ( 소비전력에대한압축공기의양 ) 전부하운전시 : 약 6kW/m 3 /min - 양호부분부하운전시 : 8~10kW/m 3 /min 이상까지에서악화 부분부하운전하는압축기를한정 인버터제어의생전력의관점 스크류압축기의부분부하운전시의에너지효율을전부하시와동등레벨까지개선 kw/m 3 /min 0 50 사용공기량비 + 기존방식 인버터제어 일정압력제어에서최소필요한압력까지운전압력을저감 5

6 VSD Type 의생에너지원리 효율 급유식스크류압축기의특징공기량, 소비동력은회전수에비례따라서회전수를변화시켜도효율은거의불변 공기량 (m 3 /min) 필요한공기량을얻는것에가장효율적인방법 소비동력 (kw) 회전수제어 ( 인버터제어 ) 회전속도 (min -1 ) 6

7 VSD Type 의생에너지원리 회전수를변화시키면이상적인용량제어가가능 인버터제어에따른회전수변화에서 37kW 도 11kW 의압축기로변신 600rpm 11kW 0rpm 22kW 1800rpm 37kW 7

8 VSD Type 의생전력효과 소비동력 ON/OFF 모듈레이션제어 약 22% 저감 VSD 인버터제어 공기소비 8

9 인버터제어에따른운전예 필요압력을임의로설정하고일정압력으로공급키위해필요압력을낮게설정가능 사용공기량 압력 (kg/cm 2 ) % 일반 VSD ~50 % 50~30 % 제어압력 6kg/cm 2 에설정 모듈레이션 I 식 30% 이하무부하 압력일정제어 I 식 P 식 필요압력 I 식 : Load-Unload Control 설정최저회전수에서운전하여도상승치압력에도달시흡입밸브를 Close/Open 하여공기량제어 P 식 : 자동정지 ( 흡입밸브 Close) 상승치압력도달후정해진시간까지공기의사용량이없을시에는자동정지됨 1800 모터회전수 (RPM) 600 자동정지 재기동 소요동력 50 1 압력저하에따른효과 2 회전수저하에따른효과 생에너지효과 * 부하변동에대한압력, 회전수, 소요동력비교 9

10 VSD Type 의장점 소비전력절감으로운전비용최소화부하에따라서압축기회전수 (1800~600rpm) 를무단계로변화시켜, 불필요한동력소비없이이상적인운전으로소비전력절감 ( 타사는 5~6 단계별로주파수를변화시켜회전수변화 ) 최소의필요한압력을항상안정적으로공급 VSD-Type 탑재로압력의일정제어로최소압력으로운전하는것이가능 무부하시에는압축기를정지무부하시의불필요한전력소비를방지 기동전류의저하 Y- 기동시 3~5 배의기동전류가흐르지만인버터운전으로정격전류의 1.2~1.5 배로저감 ( 기동전류의저감으로모터및전장부품수명연장 ) 필요압력조정이용이압력센서로연결되어압력조정을 0.1kg/cm 2 간격으로변경가능 수치화된 LCD 모니터각데이터를수치화하여현황을한눈에파악 ( 압력, 전류, 온도, 회전수등 ) 10

11 VSD Type 의제어기능 압력피드 - 백제어에따라낭비없이운전이가능 압력에대한정보 (4~20mA) 모터회전에대한정보 압력센서 설정압력 인버터 PID 제어전동기엔코더 P : Proportional ( 비례 ) I : Integral ( 적분 ) D : Derivative ( 미분 ) 압축기본체 토출압력 제어기능 회전수제어기능 저부하시부하 - 무부하운전기능 저부하시자동정지, 운전기능 11

12 VSD Type 의조합 단독 (1 대 ) 운전에서이상적인생전력특성을발휘 여러대조합에서도, 상호교환은제어반을설치하지않아도큰생전력특성을발휘 소비동력 80 부하 / 무부하 VSD- Type VSD-Type 소비동력 200 부하 / 무부하 x 2 VSD-Type 생전력효과 생전력효과 20 VSD 인버터제어 VSD x 공기소비 공기소비 12

13 VSD Type 의조합 (3 대 ) 일반장비 3대대수제어운전 VSD Type 3 대병렬운전 일반장비 2 대대수제어에 VSD 1 대추가 150% 에어사용시 : 소비동력 = 185% 150% 에어사용시 : 소비동력 = 156% 150% 에어사용시 : 소비동력 = 152% 소비동력 300 소비동력 300 소비동력 300 No3 No3 No No2 No2 No2 No2 No2 No 공기소비 공기소비 공기소비 13

14 여러대의압축기설치시생전력방법 기존의생전력방식은아래의방식이기본이다. 1. 고정부하기 (2 호기 ) 와부하흡수기 (1 호기 ) 를설정한다. 2. 부하흡수기 (1 호기 ) 를먼저언로드 ( 부분부하운전 ) 시킨다. 3. 먼저언로드한 1 호기를먼저정지시킨다. 이는대수제어에서도같다. 1 호기 전부하 부분부하 정지 2 호기 전부하 부분부하 정지 많다 공기소비량 적다 14

15 여러대의압축기설치시생전력방법 인버터회전수제어의 VSD-type 을 1 대도입하면, 용량조정을전부 VSD-type 에서하는것이가능하다. 검토하고있는방법보다한층더효율이좋은생전력이가능하다. 인버터 VSD-type 항상운전, 용량조정기 자동정지기동 일반장비 전부하운전또는정지 VSD-type 일반장비일반장비 이상적인생전력특성유지, VSD-type 에서부하변동을흡수! 15

16 VSD Type 과일반장비동작타임차트 사용공기량비 토출압력 (kg/cm 2 ) INV 주파수 (Hz) kg/cm 2 언로드 130 % 30% 언로드 130 % 7kg/cm 2 6.7kg/cm 2 6.7kg/cm 2 6.2kg/cm 2 언로드 조건 ; VSD-type 제어압력 : 6.5kg/cm 2 복귀압력 : 6.5kg/cm 2 무부하개시압력 : 6.7kg/cm 2 ( 자동정지기능 OFF) 일반장비 제어압력 : 7.0kg/cm 2 복귀압력 : 6.2kg/cm 2 소비동력비 0 인버터공기탱크용량 언로드 3 분안에자동정지 ( 배관포함 ) 일반권장용량의 3 배 0 시간 16

Single-VSD 대수제어에의한생전력효과 통상적인대수제어면적 : B=6 10,000+4 8,000=92,000 평균소비동력 :

평균소비동력 :LA=80,800/400=202% 소비동력 400 300 300 200 200 B A 0 200 300 400

12: 통상적인대수제어에비교약 12% 의전력을절감가능 75kW 4 대의예 : 통상적인대수제어년간평균동력 =75 0.92 2.

17 Single-VSD 대수제어에의한생전력효과 통상적인대수제어면적 : B=6 10, ,000=92,000 평균소비동력 : LB=92,000/400=230% 소비동력 400 VSD-type 사용시면적 :A=6 10, ,200=80,800 평균소비동력 :LA=80,800/400=202% 소비동력 B A 공기소비 공기소비 1-202/230=0.12: 통상적인대수제어에비교약 12% 의전력을절감가능 75kW 4 대의예 : 통상적인대수제어년간평균동력 = =1,125MWh VSD-type 사용시 : 년간평균동력 = =988MWh 전력비의차 = ( ) x 75 = 10,275,000 원 / 년 17

1. REACTOR TAP 90% 로변경, 제작공급한사유 - 고객요청사항은 REACTOR 80% 운전기준임. - 삼성테크윈에서사용하는표준 REACTOR 사양은 80%, 75%, 70% 로 STARTER 도면은표준사양으로제출됨. - 동프로젝트용모터사양서 / 성적서확인결과

1. REACTOR TAP 90% 로변경, 제작공급한사유 - 고객요청사항은 REACTOR 80% 운전기준임. - 삼성테크윈에서사용하는표준 REACTOR 사양은 80%, 75%, 70% 로 STARTER 도면은표준사양으로제출됨. - 동프로젝트용모터사양서 / 성적서확인결과기동전류가 400% 이하로표준모터의 650% 대비상당히낮은기동특성을가지고있어, 압축기운용시기동시간등을감안하여