Elektromotory pro kompresory: výběr, dimenzování a ochrana

Kompresor je jednou z nejnáročnějších aplikací pro elektromotor. Záběrový moment při rozjezdu je vysoký (vzduch v cylindru klade odpor), zatížení je nerovnoměrné (tlakové rázy) a motor musí být chráněn před přehřátím při přerušovaném provozu. Špatně dimenzovaný nebo chráněný motor kompresoru je jedním z nejčastějších zdrojů poruch v průmyslových provozech.

Typy kompresorů a jejich pohonné nároky

Pístový kompresor: nerovnoměrné zatížení (sinusový průběh momentu), vysoký záběrový moment. Motor musí mít záběrový moment alespoň 1,6× jmenovitý moment. Doporučuje se motor s třídou záběrového momentu H (high starting torque) nebo motor o stupeň výkonu vyšší. Rozjezd přes softstarter nebo Y-Δ je problematický – snižuje záběrový moment přesně tam, kde je potřeba.

Šroubový kompresor: rovnoměrnější zatížení, nižší záběrový moment. Nejčastěji pohán frekvenčním měničem pro variabilní tlak a úspory energie při částečném zatížení.

Odstředivý (turbokompresoru): nízký záběrový moment, narůstá s otáčkami. Vhodný pro Y-Δ nebo softstarter. Frekvenční měnič umožňuje optimalizaci tlaku a průtoku.

Dimenzování motoru kompresoru

Výkon motoru musí pokrýt maximální příkon kompresoru při nejvyšším provozním tlaku, s rezervou 10–15 %. Pro pístový kompresor přidejte 20–30 % rezervu kvůli rázovému zatížení. Vždy si vyžádejte od výrobce kompresoru křivku momentu při rozjezdu (load torque curve) a porovnejte ji s momentovou charakteristikou motoru.

Ochrana motoru kompresoru

Tepelná ochrana: nastavte na 100–105 % jmenovitého proudu. Kompresorové motory pracují blíže jmenovitého zatížení než ventilátory – termická rezerva je menší.

Ochrana při nízkém tlaku oleje: pro olejové kompresory je kritické, aby motor neběžel bez mazání. Tlakový spínač oleje musí být zapojen do jistícího obvodu.

Ochrana při přetlaku: jistič maximálního tlaku zabraňuje přetížení motoru při ucpaném výtlakovém potrubí.

Ochrana při nedostatečném chlazení: termistor v vinutí nebo teplotní relé PT100 pro motory nad 15 kW, kde přehřátí není okamžitě patrné.

Frekvenční měnič pro šroubový kompresor

Šroubové kompresory s VFD pohoned jsou dnes průmyslovým standardem pro provozy se proměnlivou spotřebou stlačeného vzduchu. Kompresor na pevných otáčkách pracuje 40–60 % času v odlehčeném režimu (nafuká do atmosféry) – čistá energetická ztráta. VFD pohon přizpůsobuje otáčky skutečné spotřebě a šetří 20–40 % energie. Návratnost investice do VFD pohonu je typicky 1–3 roky.