スクリューコンプレッサーのモーターは常に回り続けますか。

商用周波数スクリューコンプレッサーの負荷・無負荷運転モード

従来の商用周波数駆動のスクリューコンプレッサーの場合、モーターは起動後通常、連続運転を維持しますが、その運転状態は次のように区分されます。読み込み中とアンインストール二種類あります。配管内の圧力が設定された下限値を下回ると、装置は加載状態となり、モーターは満負荷で運転して継続的にガスを生成します。一方、圧力が設定された上限値に達すると、吸気弁が閉じて装置は卸載状態になります。このときもモーターは回転していますが、空気の圧縮は行われず、アイドリング状態で待機します。したがって、商用周波数運転モードでは、装置が停止していない限り、モーターは常に回転し続けます。

インバータ式スクリューコンプレッサーのスマートな速度制御とスリープモード

インバータ制御式スクリューコンプレッサーは、インバータ制御システムを導入することで、モーターの定速運転という従来の制御ロジックを変革しました。システムは、実際の空気使用量の変動に応じて、モーターの回転周波数と回転速度をリアルタイムで調整します。

• ガス使用量に変動がある場合モーターの回転数がそれに応じて上下し、発生するガス量と消費するガス量を高精度で一致させることで、頻繁な負荷・無負荷切り替えに伴うエネルギー損失を回避します。
• 不要なガス需要時：配管網の圧力が上限に達し、かつ消費流量がゼロの場合、インバータ制御式空気圧縮機はスリープ状態となり、モーターは完全に停止します。その後、配管網の圧力が復帰下限値まで低下した時点で、ようやくモーターが再起動します。この設計により、モーターの無駄なアイドリング運転の問題を根本的に解消しました。

モーターの異常な連続運転を引き起こす一般的な故障

商用周波数の機器であれ、インバータ駆動の機器であれ、モーターが正常に停止しない、あるいは負荷が解除されないといった異常が発生する場合、通常は以下の要因が原因となります。

• 配管網の深刻な漏れ：用気側または配管に大量の漏れが生じており、圧力が設定上限に達しない状態が継続し、設備は強制的に連続運転を余儀なくされています。
• センサーの故障圧力センサーの故障または信号伝送異常により、制御システムは正確な圧力データを取得できず、その結果、誤った連続運転指令を出してしまう。
• 制御パラメータの設定が不適切です圧力上限の設定が高すぎる、またはインバータのスリープ時間を長く設定しすぎているため、負荷が低い状態でも機器が稼働し続けてしまいます。

モーターの運転状態を最適化する省エネルギーに関する提案

空気圧縮機の総合的な消費電力を低減し、設備の使用寿命を延長するため、以下の管理対策の実施を推奨します。

• 定期的に漏洩検知器を用いて配管網の漏洩箇所を点検・修復し、不要なガス生産需要を削減する。
• 実際の製造プロセスの要件に応じて、供気圧力の設定値を適切に低減し、システム全体の運転負荷を低下させます。
• 複数台の機器で構成されるシステムでは、集中制御装置を導入し、各機器間の連動およびローテーションによる休止を実現することで、複数の機器が同時に負荷なしで空転状態になることを防ぐことを推奨します。