コンプレッサーのインバータ制御

質問

小規模の工場です。稼動させる機械が日によって違い、ある日は1台、ある日は5台動かさなければなりません。
以前からコンプレッサーにインバーターをつけてあり、動かす機械の台数により空気圧を大体一定に保てるような周波数が経験からわかっているので手動で周波数をあわしています。しかし、変更するのをうっかり忘れて、空気圧が足りなくなって機械が停止することがたびたびあります。
このような問題が起こらないように、簡単に一定の空気圧が保てるようにインバータの出力周波数を制御する装置があるのでしょうか？

回答No.5

TVT92MB · ベストアンサー

エアコンや冷蔵庫のインバータの場合は使い方が違います。
この場合は、効率アップを図るため商用電力の周波数（50/60HZ)より高い周波数（概ね120HZ前後）を出力して、power upを図るものです。
当然、設定温度に達しているときは、コンプレッサは停止していて、節電されています。

お礼

どうもありがとうございました。

回答No.4

TVT92MB

コンプレッサの圧縮機は定格回転数で回転させて、初めて能力を発揮するものです。
その回転数を落として、定格の範囲を外れてしまうと、設計どおりの能力を発揮しません。
この、能力が落ちると言うのは、当然効率も落ちることになります。
要するに動いているものの仕事はしていないのです。
休むときは休めて、働かせるときは働かせることで、一番効率的な動作が期待できます。

回転数を落とすことで、何の働きもしていないとは言いませんが、著しく非効率的なことになっています。
仕事はしていなくても、コンプレッサオイルの交換やシールの交換などのメンテナンスは、普通と同じサイクルで必要ですし、電気代についても、インバータの消費電力分がありますので、インバータ制御をして回転数を落としている状態でも、直接商用電力を供給して100％の回転数で運転している状態でも、殆ど同じです。（節約にはなっていない）

100％で運転しても、相でない場合でもコンプレッサのスクリューの寿命は、運転時間に起因しますので、同じです。
更に、電力の節約については、先に示しましたとおり
インバータの消費電力があるため、殆ど同じと言えます。
また、インバータのメンテナンス（FANの交換や冷却フィンの埃の除去等など）が発生しますので、コスト的には、そんなにアップしないです。

お礼

何回もありがとうございます。もう一度データを取ってから、考え直します。
もう一回だけ、付き合っていただけますか。
エアコンや、冷蔵庫のコンプレッサーは、インバーター制御になってから、かなり節電できるようになり、インバーターなしのエアコンはなくなりました。同じコンプレッサーでも違うのでしょうか？

回答No.3

TVT92MB

コンプレッサは、やはりある程度の圧力で発停させて、圧力の調節はレギュレータですべきです。

モーターの回転数は制御すべきではありません。
エアタンクの内圧力が9Kでコンプレッサを停止させて、6K程度に下がったときに再度起動させるようにするべきでしょう。

＞モーターが空回りで無駄な電気を消費してしまうので、インバーターで常時一定の周波数で常にクラッチが入ったままで回転するように考えてあります。

これは、電気の無駄と言う意味では、何の解決にもなっていません。
ただ、クラッチの断を減らしているだけです。
インバータでモーターの回転数が定格より落ちているときには、圧縮機事態は何の働きもしていない状態です。それならクラッチが切れて無負荷に近い状態でモーターを回転させていた方が、消費電流は小さいです。

400リットルのエアタンクから出たところで、レギュレータを付けて4Kに調節し、配管で各エア機器へと送ることが基本です。

圧力はレギュレータがコントロールしてくれますので、配管の末端部（エア機器のところ)での圧力変化はなくなります。（常に設定圧力を維持できます。/エアタンクのボリュームが充分であれば。）

コンプレッサは、単純に５Ｋで、運転７Ｋで停止する圧力スイッチでの制御でOKです。

レギュレータは出来るだけ水フィルタ等の付いた3点セットを使うほうが良いでしょう。　
（配管やエア機器を故障や各種不具合から保護する為）

お礼

回答ありがとうございます。インバーターでモーターの回転が落ちていてもコンプレッサーの働きはしています。稼動させる機械が一台の時は、１６Ｈｚで連続運転しています。低格は５０Ｈｚです。もし何の働きもしていないのなら、機械は数分で止まってしまいます。
コンプレッサーの面倒を見てくれる技術者は、ＯＮ　ＯＦＦ　を繰り返すより連続運転の方がコンプレッサーのスクリューには良く、長持ちするし、電力も節約できると言っておられました。

回答No.2

TVT92MB

圧力の単位に、記載間違いがありましたので、訂正します。

正しくは、kgf/cm2です。

回答No.1

TVT92MB

空圧制御の場合、作動機器の空気使用量（総量）に対して適切なボリュームのエアタンクを用意する必要があります。
モーターの回転数を変化させるのではなく、
モーターの運転～停止～運転のサイクルの多・小で調節する形ですが、現実的には、圧力スイッチで一定の圧力でコントロールされますので、タンク内の圧力の低下が早ければ、早いサイクルで発停が繰り返されます。

要するに、ご質問のケースでは、このエアタンクのボリュームが不足していると思います。

５台分のエア消費量をまかなえるサイズにする必要があります。
そうすると圧縮機からのエアの供給に時間が掛かりますので、当然、コンプレッサとしても大きなものが必要になります。

また、空圧制御では、4kg/平方ミリの圧力で使用しますので、レギュレータで調整してエアを送っていると思いますが、この配管のサイズも検討が必要です。

コンプレッサは、モーターは一定で回しておいて、常にそこに繋がるエアタンクに必要量+αのエアを蓄えて置くものです。
コンプレッサのモーターの回転速度を制御しても、意味は有りません。
ただ旨く出来ているかのように錯覚しているだけです。

更に、コンプレッサのエアを直圧（9K程度）で使っていませんか？
もしその空圧機器がエアシリンダーであれば、内部のシールが吹き抜け足り不具合を発生することが多いので、注意が必要ですし、エア機器への入り口部分での圧力変化が大きいのでNGです。
（レギュレータを取り付けると圧力変化は最小限に抑えられます。）

お礼

ありがとうございます。
説明が足りなかったみたいです。
400リットルのエアタンクがあり、容量は十分です。
コンプレッサーの場合、モーターは常に回っており、クラッチの入り切で制御されています。クラッチが切れている間は、モーターが空回りで無駄な電気を消費してしまうので、インバーターで常時一定の周波数で常にクラッチが入ったままで回転するように考えてあります。
機械が必要とする圧力は、４Ｋで、コンプレッサーは、５Ｋで、ＯＮ　７ＫでＯＦＦ　させています。周波数で調整するときは、大体６Ｋで安定するように調整しています。

補足

それぞれの機械にレギュレターがついており、配管内は、５から６Ｋ、それを４Ｋに落としてあります。
質問の仕方が悪かったです。すみません。
節電のためにこのような装置がないかと思い、質問しました。