一、空壓機工作原理簡述

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）在氣缸內轉動。使轉子與齒槽之間的空氣不斷產生周期性的空積變化，空氣則沿著轉子軸線由吸入側輸 送到輸出側，實現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，常見大 中型空壓機為螺桿式或活塞式壓縮機。工作時由一臺電動機帶動螺桿或活塞停止壓縮空氣。壓縮機的這種工作方式帶來了下列問題：

1、氣壓最高時電機卸載空轉造成電能的大量浪費。

2、出口壓力隨著用氣量的大小而出現正弦波式的變化，這樣就會影響氣動

設備的性能及工作效率。

3、工作時，壓縮機頻繁的加卸載使設備的檢修時間加長，使用壽命縮短。

4、大功率壓縮機電機的頻繁卸載造成對電網的沖擊

根據以上空壓機的工作特點，我們選用SVF-EV空壓機專用一體化變頻調速對空壓機進行節(jié)電改造。

二、變頻改造設計要求

針對空壓機系統(tǒng)壓力控制方式不能跟隨負荷變化而調節(jié)系統(tǒng)運行參數和能量供應，造成系統(tǒng)效率降低、能源浪費大、機械磨損嚴重等問題，以變頻調速控制，對空壓機的壓力系統(tǒng)和實行變頻恒壓節(jié)能控制，大大降低系統(tǒng)能耗。

根據我司多年工作經驗及現場采集數據，采用計算機技術和變頻技術實現恒壓控制，使壓力恒定，同時優(yōu)化主機運行環(huán)境，大幅度降低能源消耗，以節(jié)省電費開支。

根據原工況存在的問題并結合生產工藝要求，空壓機變頻改造后系統(tǒng)應滿足以下要求：

（1）主電機變頻運行狀態(tài)保持儲氣罐出口壓力穩(wěn)定，壓力波動范圍不超過±0.02Mpa.

（2）系統(tǒng)應具有變頻和工頻兩套控制回路，確保變頻出現異常跳保護時，不影響生產。

（3）在用氣量小的情況下，變頻器處在低頻運行時，應保障電機繞組溫度和電機噪音不超過允許的范圍。

SVF-EV空壓機一體化專用型變頻器性能優(yōu)良，可靠性高，內置PID調節(jié)器，各項參數靈活設置，能很好的滿足控制要求。壓力傳感器選用美國MSP-100型，該型號傳感器安裝簡便，線性好，信號變送精度高。

三、系統(tǒng)功能

該系統(tǒng)以壓力為控制對象，壓力值由變頻器面板設定，可根據用氣設備的實際需要，在空壓機的最高允許工作壓力內自由設定，調整便捷。壓力傳感器對供氣管網壓力實時監(jiān)測，并通過變送器轉換，輸出標準的4-20mA的信號，送至變

頻 器反饋，根據系統(tǒng)用氣量的要求實施調整壓縮機電機的轉速，保證管網壓力的恒定，對空壓機實現自動軟啟動軟停，當車間供氣量不足或富余時，控制系統(tǒng)對空壓機 實現自動啟停閉環(huán)控制，實現所需及所供，大大降低系統(tǒng)能耗，變頻調速技術近年來發(fā)展迅速，并在許多領域發(fā)揮了重要的作用，空壓機變頻節(jié)能系統(tǒng)原理如下圖所 示：

采用該系統(tǒng)改造后，壓縮機的供氣量與系統(tǒng)所需量動態(tài)匹配，壓縮機電機轉速會隨著系統(tǒng)用氣量的不同而進行調節(jié)，避免了電機空轉以及頻繁的加卸載所帶來的能量損耗，電機的輸入功率大大降低，節(jié)電效果顯著，對于空氣機來說，供氣量Q與轉速N成正比，氣壓F與轉速N的二次方成正比，而軸功率與轉速N的三次方成正比，見下表：

一般來說，對于連續(xù)用氣的空壓機系統(tǒng)，隨用氣量的變化，電動機運行頻率在25.00-50.00Hz之間動態(tài)調節(jié)，系統(tǒng)的節(jié)電率可達20%-35%。

另外系統(tǒng)改造所帶來的間接效益也不可低估，首先，壓縮機電動機實現了軟啟停，軟加減速，對電網的沖擊大大減少，其次壓縮機氣缸內氣閥片不再反復地開啟和關閉，增加了設備的壽命，減少了系統(tǒng)維護時間，再次系統(tǒng)管網氣壓穩(wěn)定，提高了氣動設備的效率。

四、注意事項

1、螺桿機組不能反向運轉。

2、將加載壓力（mpa）調到與設定壓力相等，（因變頻器設有下限頻率）這樣防止在卸載狀態(tài)變頻器加速作無用功。

五、空壓機變頻改造的效益

1、節(jié)約能源

變頻器控制壓縮機與傳統(tǒng)控制的壓縮機比較，能源節(jié)約是最有實際意義的。

2、運行成本的降低

傳統(tǒng)壓縮機的運行成本由三項組成：初始采購成本，維護成本和能源成本。其中能源成本大約占壓縮機成本的70%。通過降低能源成本30%以上，再加上變頻起動后對設備的沖擊減少。維護和維修量也跟隨著降低，所以運行成本大大降低。

3、提高壓力控制精度

變頻控制系統(tǒng)具有精確的壓力控制能力。使壓縮機的空氣壓力輸出與空氣系統(tǒng)所需的氣量相匹配。變頻控制壓縮機的輸出氣量隨著電機轉速的改變而改變。由于變頻控制電機速度的精度提高，所以它可以使管網的系統(tǒng)壓力變化保持在要求范圍內，有效地提高了工況的質量。

4、延長壓縮機的使用壽命

變頻器從0.00Hz起 動壓縮機，它的啟動加速時間可以調整，從而減少啟動對壓縮機的電器部件和機械部件所造成的沖擊，增強系統(tǒng)的可靠性，使壓縮機的壽命延長，此外，變頻控制能 夠減少機組起動時的電流波動，這一波動電流會影響電網和其它設備的用電，變頻器能夠有效的將起動電流的峰值減少到最低程度。

6、降低了空壓機的噪音

根據壓縮機的工況要求，變頻調整改造后，電機運轉速度明顯緩慢，因此有效的降低空壓機運行時的噪音，據以往現場經驗測定表明，噪音與原來系統(tǒng)比較下降5至15分貝，現場圖片：