空壓機的控制工作方式

 ON(開機) / OFF(關機)
工作原理:主要是運用壓力開關對系統壓力,的偵測,依據偵測後的結果來對空壓機下達ON或OFF的命令

缺點:馬達啓動時,啓動電流爲額定電流的5-8倍,但是若過於頻繁啟/停機,很容易會造成驅動馬達及起動電磁開關過熱,進而導致絕緣破壞,而且對於空壓機的組件而言,也就需要更頻繁的維護保養以來維持其性能。 例如:往復式空壓機

 空/重車控制(Load / Unload)
就在於系統壓力到達高壓設定點時,對空壓機進行關閉停機的動作,於空壓機上的壓縮機進行卸載的動作
缺點:由於在空車卸載時,因驅動馬達還是持續保持運轉,仍會有15%∼35%的耗電量,就能源的觀點上是比較不節能;而此種控制方式在運作過程中,會有提供壓力不穩定的問題。例如:定頻螺旋式空壓機

空壓機的負載控制工作原理
 容調控制
工作原理:運用調整空壓機進氣閥門的開度,藉此來調節空氣進入壓縮機的空氣量
優點:容調控制可依系統壓縮空氣需求,調節空壓機輸出排氣量的方式,來維持系統壓力的提供,可彌補空/重車控制的缺點
缺點:不論進氣閥門變大或變小,空壓機長時間都是處在近乎重載的狀態,對於能源耗用上可說是相當大。例如:定頻式螺旋式空壓機及離心式空壓機

空壓機的控制工作方式
 變頻控制
工作原理:運用變頻器改變空壓機驅動馬達的轉速,以調節空壓機的輸出排氣量,以符合系統的壓縮空氣量及壓力的需求
優點:1.馬達的轉速是會隨著系統的實際氣梁需求隨時進行調整,比起其他控制方式,可減少因空車所造成的能源損失。2.具有穩定系統壓力的功效。3.減少啟停頻繁的缺點
※因此變頻控制是目前一種較佳的空壓機節能控制方式 缺點:初置空壓機成本較高。例如:變頻式螺旋式空壓機


以上資料來源:工研院機械所

漢鐘AM永磁變頻空壓機為國內第一台
2009年漢鐘配合國家節能減碳政策,積極創新與國家實驗單位-工研院合作開發,領先全國、為全球第四家成功將永久磁石式馬達應用於空壓機

永磁變頻空壓機與感應變頻空壓機比較

空壓機型式使用永磁馬達變頻空壓機一般感應馬達變頻空壓機
馬達型式永久磁石式馬達與油電車同型式專為變頻空壓機設計一般效率感應式馬達
馬達效率永磁馬達效率高於IE3等級IE2或IE3等級馬達,且馬達需加裝強制風扇,耗電增加
傳動能耗直接傳動,不經由皮帶、聯軸器+齒輪傳動零件,能耗節省3~5%使用皮帶或聯軸器+齒輪傳動,有傳動損耗
低振動
低噪音
直接傳動,有效減少振動、噪音產生使用聯軸器或齒輪傳動,校正度不好,容易有傳動振動產生
傳動零件更換無傳動耗材更換成本聯軸器或齒輪傳動耗材,定期更換費用高達上萬元
體積機組體積較比一般變頻空壓機小約10%~30%體積較大、佔空間
馬達排熱量排熱量較一般變頻空壓機小5~10%,減少空壓機吸氣熱短循環馬達排熱量較大,機組內部溫度較高



下圖所示,漢鐘50HP變頻式空壓機,使用永磁式馬達與感應式馬達,運轉耗電比較,最多差異約11%耗電


馬達與空壓機體積更小
馬達使用永磁型轉子,不須通過電流製造磁場除耗能更低外,電機內部產生廢熱也減少,散熱需求面積減少,馬達體積減少30%,重量減輕35%
漢鐘與他牌變頻空壓機體積比較
AM-37A
漢鐘永磁變頻機
放置體積2.03m3
SxV-37A
他牌感應變頻機
放置體積3.01m2



漢鐘AM永磁空壓機節能省錢實例
中部某機械加工廠,契約電量70千瓦/月,原本電量使用75kW/月,改用漢鐘AM-22A(30HP)永磁式空壓機,成功將電量降低至61kW/月,耗電節能23%,電費節省$12,208/月,每年節省電費$146,496元。 以空壓機成本$350,000計算,預估2年4個月可回收

資料來源:漢鐘官網