Sterowanie sprężarki
Uwagi ogólne
Sterowanie pracą sprężarki według tych zasad wymaga systemu regulacyjnego, który albo będzie przeznaczonym albo dla pojedynczej sprężarki albo dla instalacji sprężarek.
Systemy sprężarek są coraz bardziej zaawansowane i rozwój tych systemów jest coraz szybszy. Systemy przekaźnikowe zostały zastąpione przez sprzęt programowalny (PLC), który z kolei jest zastępowany przez systemy dopasowane do konkretnego zastosowania oparte na mikrokomputerach. Projekty takie często są próbą zoptymalizowania skuteczności działania i jego kosztów. Poniższy rozdział omawia kilka systemów sterowania dla najczęściej spotykanych typów sprężarek.
Dociążanie - odciążanie - stop
Najczęściej spotykaną zasada regulacji dla sprężarek wyporowych to: "wytwarzać powietrze" / "nie wytwarzać powietrza" (dociążanie / odciążanie).
Jeżeli wymagany jest pobór sprężonego powietrza to zostaje wtedy wysłany sygnał do zaworu elektromagnetycznego, który z kolei powoduje pełne otwarcie przepustnicy wlotu. Przepustnica może być ustawiona albo w położeniu całkowicie otwartym albo całkowicie zamkniętym, nie ma położenia pośredniego.
Tradycyjny system sterowania powszechny w mniejszych sprężarkach ma w systemie sprężonego powietrza wyłącznik ciśnieniowy, który z kolei ma możliwość ustawienia dwóch wartości, jednej dla ciśnienia minimalnego (= dociążenie) i jednej dla ciśnienia maksymalnego (= odciążenie). Sprężarka będzie wtedy pracowała w przedziale nastawionych wartości np. 0,5 bar. Jeżeli pobór powietrza jest niewielki lub nie ma go wcale to sprężarka pracuje w stanie odciążenia (bieg jałowy). Długość okresu pracy na biegu jałowym jest ograniczona przez nastawienie czasowe (timer) (nastawione np. na 20 minut). Po upływie tego czasu sprężarka wyłączy się i nie uruchomi się ponownie dopóki ciśnienie nie spadnie do wartości minimalnej. Jest to tradycyjna, wypróbowana i sprawdzona metoda sterowania. Wadą jest tu wolna regulacja. Dalszy rozwój tego tradycyjnego systemu miał na celu zastąpienie wyłącznika ciśnieniowego analogowym przetwornikiem ciśnienia i szybkim elektronicznym systemem regulacji. Przetwornik analogowy wraz z systemem regulacji rejestruje jak szybko zmienia się ciśnienie w systemie. System uruchamia silnik i kontroluje otwieranie się i zamykanie przepustnicy pod kątem czasowym. Umożliwia to szybką i dobra regulację w przedziale + / - 0,2 bar. Jeżeli sprężone powietrze nie jest pobierane to ciśnienie pozostaje na stałym poziomie, a sprężarka pracuje w stanie odciążenia (bieg jałowy). Długość okresu pracy na biegu jałowym jest kontrolowana poprzez liczbę uruchomień i zatrzymań silnika przy której silnik elektryczny nie przegrzewa się oraz przez całkowitą ekonomikę pracy. To ostatnie jest możliwe dzięki temu, że system analizuje tendencje w poborze sprężonego powietrza i decyduje czy wyłączyć silnik czy kontynuować pracę na biegu jałowym.
Regulacja prędkości obrotowej
Sprężarki wyposażone w źródło mocy, którego prędkość obrotowa sterowana jest elektronicznie stwarzają doskonałą sposobność utrzymywania sprężonego powietrza w bardzo niewielkim przedziale ciśnień. Przetwornik częstotliwości który reguluje prędkość obrotową w konwencjonalnym silniku indukcyjnym jest przykładem takiego rozwiązania. Wydajność sprężarki może być dokładnie dopasowana do poboru powietrza poprzez stały i dokładny pomiar ciśnienia w systemie a następnie poprzez wysłanie sygnału do przetwornika częstotliwości co w konsekwencji wpłynie na zmianę prędkości obrotowej silnika. Ciśnienie w tym systemie może być utrzymane w przedziale ± 0,1 bar.
