スクリュ式空気圧縮機におけるインバータ駆動と定周波数運転の違い

動作原理の違い

商用周波数のスクリューコンプレッサーは、…を採用しています固定回転数運転中、システム圧力が上限に達すると、装置はアンロード状態となり、この間もモーターは回転していますが、圧縮空気の生成は行われません。一方、圧力が下限まで低下すると、再びロード状態に戻ります。これに対し、インバータ制御式スクリューコンプレッサーは、インバータによってモーターの回転数を調整し、実際の消費量に応じて吐出量をリアルタイムで変化させることで、需要と供給の動的バランスを実現します。

省エネ効果の比較

ガス消費量の変動が大きい稼働条件下では、インバータ制御式コンプレッサーの省エネルギー効果は極めて顕著です。具体的には、以下の点に表れます。

• 無駄な消費を避ける：インバータ設備は、商用周波数タイプの機種が無負荷状態で生じる電力の無駄を回避します。
• オンデマンド出力：インバータは配管網の圧力フィードバックに基づき、モーター回転数を高精度に制御することで、部分負荷時の消費電力を低減します。
• 満載差異：企業のガス使用量が極めて安定しており、長期間にわたり満負荷状態が続いている場合、両者のエネルギー消費量の差は比較的小さくなります。

気圧安定性の性能

商用周波数の空気圧縮機は、圧力スイッチによって負荷と無負荷の切り替えを制御しており、システム圧力は設定された上限と下限の間で変動するため、配管網の圧力が十分に安定しません。一方、インバータ駆動式の空気圧縮機は、内部のPID制御により吐出圧力を一定に保ち、圧力の変動を極めて狭い範囲に抑制できるため、気圧の安定性が求められる生産工程の要件を満たすことができます。

起動特性と機械的摩耗

商用周波数の空気圧縮機は、通常、直接始動またはスターデルタ減圧始動を採用しており、始動電流が大きいため電力系統に一定の負荷を与え、さらに頻繁な負荷・軽負荷の切り替えにより機械部品の摩耗が増大します。一方、インバータ制御式空気圧縮機は、ソフトスタート起動電流を平滑化することで、電力系統への負荷を軽減するだけでなく、主機および駆動部品の機械的摩耗も大幅に低減し、設備全体の耐用年数の延長に寄与します。

選定の推奨と適用シーン

企業は設備の選定に際して、実際のガス使用状況を総合的に評価すべきである。

• インバータタイプ：作業場においてガス消費量の変動が頻繁で、ピークとボトムの差が顕著である場合や、配管網の圧力安定性に対する要求が高い場面に適しています。
• 商用周波数型：ガスの需要が長期にわたり安定しており、基本的にフル稼働状態で、初期導入コストに比較的敏感な場面に適しています。