Un client a demandé : « Le compresseur d'air à fréquence industrielle que nous utilisions auparavant, le patron a estimé que la facture d'électricité était trop élevée. J'ai entendu dire que l'onduleur à aimant permanent pouvait économiser 30 % d'énergie et je veux le remplacer. Est-ce vrai ? C’est une question très réelle. De nombreux clients achètent des compresseurs d’air. En plus de prêter attention au prix, au fabricant et au service après-vente-, la facture d'électricité lors de l'utilisation réelle est ce qui les préoccupe le plus.
Dans l'ensemble du coût du cycle de vie d'un compresseur d'air, les coûts d'électricité représentent jusqu'à 75 à 80 % et les coûts d'achat d'équipement ne représentent qu'environ 12 %. Si 30 % des coûts d’électricité peuvent être économisés, ce sera un énorme avantage pour n’importe quelle usine.
En tant que fabricant professionnel de compresseurs d'air à vis, expliquons en détail comment le compresseur d'air à vis à fréquence variable à aimant permanent permet d'économiser 30 % d'énergie. « 30 % d'économie d'énergie » n'est jamais un slogan publicitaire vide de sens, mais résulte de la synergie de trois technologies fondamentales.
Nous devons comprendre où vont les coûts d'électricité des compresseurs d'air traditionnels à fréquence fixe-.
Pour comprendre comment les entraînements à fréquence variable à aimant permanent permettent d'économiser de l'électricité, nous devons d'abord comprendre comment les compresseurs traditionnels à fréquence fixe-gaspillent de l'électricité. La vitesse du moteur d'un compresseur d'air à fréquence fixe-est toujours constante ; quelle que soit la quantité d’air utilisée, le moteur tourne à plein régime. Lorsque la consommation d'air est insuffisante, la seule façon de "décharger" est de fermer la soupape d'admission-mais dans cet état déchargé, le moteur tourne toujours au ralenti et la puissance à vide-représente toujours 40 % à 50 % de la puissance nominale. Par exemple, si votre atelier n’utilise que la moitié de l’air, mais que le compresseur d’air consomme 80 % de l’électricité, il s’agit de la plus grande source de déchets. A cela s’ajoutent deux autres pertes majeures :
(1) Perte de redondance de pression :
La bande passante de pression d'un compresseur à fréquence fixe-est généralement de ±0,2 à 0,5 bar. Lors de l'utilisation, pour éviter une pression insuffisante, elle est souvent réglée trop haut, et pour chaque bar de pression supplémentaire, la consommation d'énergie augmente d'environ 7 %.
(2) Perte d’efficacité du moteur :
L'efficacité des moteurs asynchrones traditionnels diminue considérablement en charge partielle ; à 50 % de charge, le rendement n'est que d'environ 80 % et une grande quantité d'énergie électrique est convertie en énergie thermique et gaspillée.
II. Comment les compresseurs d’air à aimant permanent et à fréquence variable permettent-ils d’économiser de l’énergie ?
Technologie 1 : Contrôle de vitesse à fréquence variable – Réduction des déchets au ralenti
C’est le cœur de l’économie d’énergie dans les compresseurs d’air à fréquence variable à aimant permanent. Il utilise un capteur de pression à convertisseur de fréquence pour surveiller la pression du pipeline en temps réel et ajuste automatiquement la vitesse du moteur en fonction de la consommation d'air réelle : la vitesse diminue lorsque la consommation d'air diminue et augmente lorsque la consommation d'air augmente, permettant ainsi d'obtenir un « approvisionnement en air à la demande » et de réduire les déchets inutilisés.
La principale différence entre les compresseurs à fréquence fixe et à aimant permanent à fréquence variable est la suivante :
- Les compresseurs à fréquence fixe ferment la soupape d'admission lorsque la consommation d'air est insuffisante, ce qui entraîne une perte d'énergie de 45 % pendant le ralenti du moteur ;
- Les compresseurs à fréquence variable à aimant permanent réduisent directement la vitesse, réduisant ainsi la puissance au ralenti à moins de 10 % de la puissance nominale.
Plus la fluctuation de la consommation d'air est importante, plus l'effet d'économie d'énergie-des compresseurs à fréquence variable à aimant permanent est important.
C’est également le principal contributeur aux économies d’énergie de 30 % réalisées par les compresseurs à fréquence variable à aimant permanent.
Technologie 2 : Moteur synchrone à aimant permanent – Améliorer l’efficacité du moteur
Les compresseurs d'air à fréquence variable à aimant permanent utilisent des matériaux à aimants permanents de terres rares (tels que le néodyme, le fer et le bore) pour remplacer les enroulements d'excitation des moteurs asynchrones traditionnels. Aucun courant ne traverse le rotor, éliminant fondamentalement les pertes d'excitation du rotor. L'efficacité du moteur peut atteindre plus de 95 %, soit 8 à 12 % de plus que celle des moteurs asynchrones traditionnels.
De plus, il maintient un rendement élevé même dans des conditions de charge partielle. Par exemple, à 50 % de charge, le rendement d'un moteur à aimant permanent peut atteindre plus de 90 %, alors qu'un moteur asynchrone n'atteint généralement qu'environ 80 %. Pour les usines dont la consommation d'air est fluctuante, la différence d'énergie cumulée à long terme sera très significative.
| Éléments de comparaison | Compresseur d'air à fréquence industrielle traditionnelle | Compresseur d'air à fréquence variable à aimant permanent |
| Type de moteur | Moteur asynchrone | Moteur synchrone à aimant permanent |
| Efficacité du moteur | Environ 85 % à 90 % | 95%以上 |
| Efficacité de charge de 50 % | Environ 80% | Plus de 90% |
| Aucune-puissance de charge | Puissance nominale 40 % à 50 % | Dans les 5 % de la puissance nominale |
| Méthode de transmission | Entraînement par courroie/engrenage (85 %-90 %) | Entraînement direct (100%) |
Technologie 3 : Contrôle précis de la pression constante – éliminant la redondance de la pression
Le compresseur d'air à fréquence variable à aimant permanent contrôle la fluctuation de pression dans une plage de ±0,01-0,1 bar via le système de contrôle en boucle fermée PID. Cependant, afin de garantir la stabilité de la pression, les machines à fréquence industrielles traditionnelles doivent souvent mettre en place une pression redondante supplémentaire de 0,3 à 0,5 bar. Selon les données de l'industrie, chaque fois que la pression de service est réduite de 1 bar, la consommation d'énergie peut être réduite d'environ 7 %. Le contrôle de tension constante semble discret, mais il s’agit en réalité d’un élément important des économies d’énergie.
Par conséquent, une régulation complète de la vitesse à fréquence variable de 30 %-40 % d'économie d'énergie=élimine le fonctionnement à vide + le moteur à aimant permanent améliore l'efficacité + le contrôle de tension constante élimine la redondance.
Compresseurs d'air à vis à fréquence variable et à aimant permanent Hannemecutilisez un moteur synchrone à aimant permanent de marque-et un convertisseur de fréquence Huichuan de renommée nationale pour économiser de l'énergie. Cette configuration est considérée comme haut de gamme parmi les compresseurs d'air à fréquence variable à aimant permanent et est particulièrement appréciée dans le domaine de la découpe laser !
Outre le moteur et le convertisseur de fréquence, les fonctionnalités suivantes sont également conçues pour économiser l'énergie :
(1) Compresseur à vis personnalisé haute-performance : haute précision, faibles vibrations, fonctionnement stable et durée de vie ultra-longue.
(2) Séparateur d'huile-gaz accru : perte de pression plus faible, réduisant ainsi la consommation interne du système.
(3) Conception optimisée du pipeline : bonne étanchéité, réponse précise et réduction des pertes de volume d’air inutiles.
(4) Radiateur agrandi et épaissi : empêche les pannes à haute -température, particulièrement adapté aux environnements à haute-température et à haute-humidité, garantissant un fonctionnement stable à long-terme du moteur à aimant permanent dans des conditions de fréquence variable et évitant les pannes à haute-température.
III. Rappel important : 30 % d'économie d'énergie grâce aux entraînements à fréquence variable à aimant permanent a des conditions préalables
« 30 % d'économie d'énergie » ne s'applique pas à toutes les conditions de fonctionnement. L'effet d'économie d'énergie-des entraînements à fréquence variable à aimant permanent est directement lié aux fluctuations de la consommation de gaz :
| Conditions d'utilisation du gaz | Efficacité énergétique | Est-ce recommandé ? |
| Gas consumption fluctuations >30%, production intermittente | 20%-40% | Fortement recommandé |
| La consommation de gaz varie entre le jour et la nuit, avec des pics et des creux. | 15%-30% | Recommander |
| Approvisionnement en gaz stable à pleine capacité 24 heures sur 24 | <5% | La fréquence d'alimentation est plus rentable-plus rentable |
Si votre usine fonctionne à pleine capacité 24h/24 et 7j/7 avec des temps de chargement/déchargement courts, la différence de consommation d'énergie entre les moteurs à fréquence fixe-et les moteurs à fréquence variable-est minime. Dans ce cas, l'achat d'un moteur à fréquence fixe-est moins cher et plus rentable-.
Par conséquent, ne passez pas aveuglément à un moteur à fréquence variable-simplement parce que d'autres disent que les moteurs à aimants permanents sont-économes en énergie. Choisissez en fonction des conditions de fonctionnement réelles de votre usine.
IV. Questions courantes des clients
Les moteurs à aimants permanents se démagnétisent-ils avec le temps ?
Les fabricants réputés utilisent des aimants permanents avec une résistance à la température de 180 degrés, garantissant une durée de vie de plus de 15 ans dans des conditions de fonctionnement normales. Lors de l'achat, veillez à ce que le fabricant utilise des matériaux néodyme fer bore de haute -qualité et une conception de contrôle de température standardisée.
Les coûts de maintenance seront-ils plus élevés après le passage à un moteur à aimant permanent ?
Les moteurs à aimant permanent utilisent un entraînement direct, éliminant les courroies, les engrenages et autres pièces facilement endommagées. Ils offrent une efficacité de transmission de 100 % et ne nécessitent aucun entretien des roulements, ce qui réduit les coûts de maintenance mécanique. Bien que le variateur de fréquence nécessite un étalonnage périodique, les coûts de maintenance globaux sont généralement inférieurs à ceux des moteurs à fréquence fixe-.
