空壓機工作原理是由一對相互平行齒合的陰陽轉子(或稱螺桿)在氣缸內(nèi)轉動，使轉子齒槽之間的空氣不斷地產(chǎn)生周期性的容積變化，空氣則沿著轉子軸線由吸入側輸送至輸出側，實現(xiàn)螺桿式空壓機的吸氣、壓縮和排氣的全過程?？諌簷C的進氣口和出氣口分別位于殼體的兩端，陰轉子的槽和陽轉子齒被主電機驅動而旋轉。假設原空壓機的主電機的運行方式為“軟起動”后全壓運行。具體操作程序為：按下啟動按鈕，控制系統(tǒng)接通啟動器線圈,并打開斷油閥，空壓機在卸載模式下啟動，這時進氣閥處于關閉位置，而放氣閥打開以排放油氣分離器內(nèi)的壓力。等降壓2秒后空壓機開始加載運行，系統(tǒng)壓力開始上升。如果系統(tǒng)壓力上升到壓力開關上限值，控制器使進氣閥關閉，油氣分離器放氣，壓縮機空載運行，直到系統(tǒng)壓力跌到壓力開關下限值后，控制器使進氣閥打開，油氣分離器放氣閥關閉，壓縮機打開，油氣分離器放氣閥關閉，壓縮機滿載運行。

氣路流程：1進氣口過濾器、2進氣口閥門、3壓縮轉子、4單向閥、5油氣分離器芯、6最小壓力閥、7后冷卻器、8水分離器。

油路流程：9油箱、10油冷卻器、11溫度調節(jié)旁通閥、12油過濾器、13油停止閥。

（二）空壓機未進行節(jié)能改造問題分析

●  空壓機原系統(tǒng)存在的問題

    由于空壓機不能排除在滿負荷狀態(tài)下長時間運行的可能性，所以只能按最大需要來決定電動機的容量，設計余量一般偏大。工頻起動設備時的沖擊大，電機軸承的磨損大，所以設備維護量大。雖然都是降壓啟動，但起動時的電流仍然很大，會影響電網(wǎng)的穩(wěn)定及其它用電設備的運行安全，而且大多數(shù)是連續(xù)運行，由于一般空氣壓縮機的拖動電機本身不能調速，因此就不能直接使用壓力或流量的變動來實現(xiàn)降速調節(jié)輸出功率的匹配，電機不允許頻繁啟動，導致在用氣量少的時候電機仍然要空載運行，電能浪費巨大。

經(jīng)常卸載和加載導致整個管網(wǎng)壓力經(jīng)常變化，不能保持恒定的工作壓力延長壓縮機的使用壽命。空壓機的有些調節(jié)方式（如調節(jié)閥門或調節(jié)卸載等方式）即使在需要流量較小的情況下，由于電機轉速不變，電機功率下降幅度比較小。

所以，采用智能調速控制技術，當流量需要量減少時，就可降低電動機的功率，從而實現(xiàn)節(jié)能的目的。主電機采用降壓起動，但起動時的電流仍然很大，影響電網(wǎng)的穩(wěn)定及其它用電設備的運行安全。

（三）節(jié)能原理

空壓機類負載屬于平方轉矩負載，轉矩T與轉速n的平方成正比： ，電機軸上輸出功率N與轉速n三次方成正比：

由于降低轉速能大幅度節(jié)能，而轉速n=60f(1-s)/p,公式中f為電機的頻率，即轉速n與頻率f成正比,如果電機頻率由原來的工頻50Hz下降到45Hz時,則電機的實際轉速降為額定轉速的90%，即

，由于電機的額定功率正比于 ，即

因此：

這表明當電機轉速降為工頻90％（即30Hz）運行時，電耗僅為額定的72.9％,可以節(jié)省近30％的用電量。由此可見，節(jié)能控制技術對節(jié)能降耗具有很大的潛能。

采用節(jié)能控制技術的其它益處：節(jié)能控制柜軟啟動功能可以消除電機起動對電網(wǎng)的沖擊，并可避免電機因過載而引起的故障；能大幅度延長風機及末端設備的使用壽命；減小設備運行噪音及震動，保護了環(huán)境。

1、節(jié)能控制柜原理

由節(jié)能模塊，壓力變送器、控制系統(tǒng)、電機、螺旋轉子組成壓力閉環(huán)控制系統(tǒng)自動調節(jié)電機轉速使儲氣罐內(nèi)空氣壓力穩(wěn)定在設定范圍內(nèi)，進行恒壓控制。壓力變送器反饋的壓力與設定壓力進行比較運算，實時控制節(jié)能控制轉速的輸出，從而調節(jié)電機轉速，使儲氣罐內(nèi)空氣壓力穩(wěn)定在設定壓力目標值上。

空壓機的節(jié)能控制系統(tǒng)通常以輸出壓力作為控制對象,如下圖所示.由壓力傳感器取出的反饋信號,接至控制器,與預置的給定信號相比較,經(jīng)控制器調節(jié)后的綜合信號接至節(jié)能控制柜的給定端,從而調節(jié)電動機的工作頻率和轉速。

2、改造后性能優(yōu)化

根據(jù)改造前控制存在的問題結合生產(chǎn)工藝要求，節(jié)能控制改造后系統(tǒng)將滿足以下功能：

● 電機節(jié)能控制運行，保持出口壓力穩(wěn)定，壓力波動范圍不超過±0.02Mpa；

● 系統(tǒng)具有節(jié)能和工頻兩套控制回路；

● 系統(tǒng)具有開環(huán)和閉環(huán)兩套控制回路；

● 根據(jù)空壓機的控制要求，系統(tǒng)電動機具有恒轉矩運行特性；

● 為防止諧波干擾空壓機控制器，節(jié)能控制柜輸入端設有抑制電磁干擾功能；

●  負載小時，電機低速運行，保障電機繞組溫度和電機噪音不超過允許的范圍。

(四)安裝控制設計承諾

根據(jù)用戶提供的空壓機原系統(tǒng)電器原理圖和原系統(tǒng)控制方式要求，我公司節(jié)能改造后承諾每次節(jié)能改造方案的設計、施工及節(jié)能產(chǎn)品的安裝，將按照用戶現(xiàn)用電設備的運行要求去進行節(jié)能設計，設備安裝后，在保證設備原操作及控制功能的基礎上，節(jié)能設備投入使用后不僅能使原系統(tǒng)保持原有的優(yōu)化工作狀態(tài)，還能節(jié)約大量的電能，對原系統(tǒng)不會造成任何不良影響。

（五）技術參數(shù)

● 壓縮機功率：15KW--630KW；

● 帶氣壓罐設備的壓力精度：±0.01Mpa；

● 工作壓力：0.05Mpa~080Mpa；

●  工作電源：三相四線、 380V±10%、 50Hz。