空壓機工業(yè)生產(chǎn)中有著(zhù)廣泛應用。它擔負著(zhù)為所有氣動(dòng)元件，包括各種氣動(dòng)閥門(mén)，提供氣源職責。它運行好壞直接影響生產(chǎn)工藝。空壓機種類(lèi)主要有活塞式、螺桿式，但其供氣控制方式幾乎都是采用加、卸載控制方式。
2 電機原理及空壓機加、卸載供氣控制方式存電能浪費
2（1）交流異步電動(dòng)機轉速公式為:
n=60f(1-s)/p
其中 n—電機轉速 f—運行電頻率;
p—電機極對數 s—轉差率;
2（2） 空壓機加、卸載供氣控制方式存問(wèn)題
2.1 能耗分析
加、卸載控制方式使壓縮氣體壓力Pmin～Pmax之間來(lái)回變化。Pmin是最低壓力值，即能夠保證用戶(hù)正常工作最低壓力。一般情況下，Pmax、Pmin之間關(guān)系可以用下式來(lái)表示:
Pmax＝(1＋δ)Pmin
δ是一個(gè)百分數，其數值大致15%～30%之間。
加、卸載供氣控制方式下空壓機，所浪費能量主要2個(gè)部分:
(1) 加載時(shí)電能消耗
壓力達到最小值后，原控制方式?jīng)Q定其壓力會(huì )繼續上升直到******壓力值。加壓過(guò)程中,一定要向外界釋放更多熱量，導致電能損失。另，高于壓力******值氣體進(jìn)入氣動(dòng)元件前，其壓力需要減壓閥減壓,這一過(guò)程同樣是一個(gè)耗能過(guò)程。
(2) 卸載時(shí)電能消耗
當壓力達到壓力******值時(shí)，空壓機如下方法來(lái)降壓卸載:關(guān)閉進(jìn)氣閥使電機處于空轉狀態(tài)，同時(shí)將分離罐中多余壓縮空氣放空閥放空。這種調節方法要造成很大能量浪費。據我們測算，空壓機卸載時(shí)能耗約占空壓機滿(mǎn)載運行時(shí)10%～25%(這卸載時(shí)間所占比例不大情況下)。換言之，該空壓機20%時(shí)間處于空載狀態(tài)，作無(wú)用功。很明顯加卸載供氣控制方式下，空壓機電機存很大節能空間。
2.2 其它不足之處
(1)靠機械方式調節進(jìn)氣閥，使供氣量無(wú)法連續調節，當用氣量不斷變化時(shí)，供氣壓力不可避免產(chǎn)生較大幅度波動(dòng)。用氣精度達不到工藝要求。再加上頻繁調節進(jìn)氣閥，會(huì )加速進(jìn)氣閥磨損，增加維修量和維修成本。
(2) 頻繁采用打開(kāi)和關(guān)閉放氣閥，放氣閥耐用性不到保障。
3 恒壓供氣控制方案設計
針對原有供氣控制方式存諸多問(wèn)題，可應用變頻調速技術(shù)進(jìn)行恒壓供氣控制。采用這一方案時(shí)，我們可以把管網(wǎng)壓力作為控制對象，壓力變送器YB將儲氣罐壓力P轉變?yōu)殡娦盘査徒oPID智能調節器，與壓力設定值P0作比較，并差值大小按既定PID控制模式進(jìn)行運算，產(chǎn)生控制信號送變頻調速器VVVF，變頻器控制電機工作頻率與轉速，使實(shí)際壓力P始終接近設定壓力P0。同時(shí)，該方案可增加工頻與變頻切換功能，并保留原有控制和保護系統，另外，采用該方案后，空壓機電機從靜止到旋轉工作可由變頻器來(lái)啟動(dòng)，實(shí)現了軟啟動(dòng)，避免了啟動(dòng)沖擊電流和啟動(dòng)給空壓機帶來(lái)機械沖擊。
4 系統元器件選配及系統安裝與調試
4.1
用戶(hù):臺灣統一集團下屬企業(yè)深圳市寶安區長(cháng)營(yíng)電器廠(chǎng)
系統壓力要求:最小壓力6.2KG,******壓力7.8KG.
空壓機:75KW 4極電機轉速1470r/min
變頻器: 日業(yè)牌”SY3200-G-075T4系列通用型變頻器
壓力傳感器1 只（10KG）
4.2 系統安裝與調試
(1) 安裝
控制柜安裝空壓機房?jì)龋c原控制柜分離，但與壓縮機之間主配線(xiàn)不要超過(guò)30m。控制回路配線(xiàn)采用屏蔽雙絞線(xiàn)，雙絞線(xiàn)節距15m以下。另外控制柜上裝有換氣裝置，變頻器接端子一定不能與動(dòng)力接混用，以上措施增強了系統穩定性、可靠性。
(2) 調試
a) 變頻器功能設定（不同工況及控制方式，功能設定可能不同）
01-00=1設定為1:運行指令由外部端子控制
01-05=20加速時(shí)間:設定為20S,具體數值工況及生產(chǎn)要求
01-06=20減速時(shí)間:設定為20S
01- 10=50******頻率:設定為50Hz(等于電機額定頻率)
01- 24=1 (設為標準電機)
01-25=100-105 電機過(guò)載保護水平:具體數值工況及生產(chǎn)要求
05-00=1 PI控制方式：設為有效
05-01=0 PI調節誤差極性：設為正極
05-02=0 PI給定信號選擇：設為0
05-03=72% （給定壓力值） PI數字給定值 (100%對應10KG)
05-04=1或2 PI反饋信號選擇
05-07=5-10 積分時(shí)間 5-10秒
05-09=25 PI調節運行最小頻率
(3) 調試中其他事項
增加工變頻裝置,整套改造裝置并不改變空壓機原有控制原理，原空壓機系統保護裝置依然有效。工頻/變頻切換采用了電氣及機械雙重聯(lián)鎖，大大提高了系統安全、可靠性。
調試過(guò)程中，將下限頻率調至40Hz，然后用紅外線(xiàn)測溫儀對空壓機電機溫升及管路油溫進(jìn)行了長(cháng)時(shí)間、嚴格監測，電機溫升約2-4℃之間，屬正常溫升范圍，油溫基本無(wú)變化，排氣溫度下降5℃。40Hz下限頻率運行對空壓機機組工作很安全。
(4)節電數據
沒(méi)安裝變頻前每天用電量安裝變頻后每天用電量
24小時(shí)用電量17281417
每天節電311
節電率18%
5 結束語(yǔ)
一系列反復調整，最終系統穩定39.5-42.5Hz頻率范圍，管線(xiàn)壓力基本保持0.69Mpa，供氣質(zhì)量到提高。改造后空壓機運行安全、可靠，同時(shí)達到了工廠(chǎng)用氣工藝要求
