一、原系統(tǒng)分析及缺陷  

傳統(tǒng)空壓機(jī)驅(qū)動電機(jī)均無轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的功能，一般使用氣缸上下限壓力檢測來啟動電機(jī)或是加裝離合器相對恒定壓力控制，其存在以下的缺陷：

1 沖擊大。電機(jī)啟動時有6倍的沖擊電流，形成對和機(jī)械負(fù)載的沖擊。電機(jī)軸承的磨損大，所以設(shè)備維護(hù)工作時對機(jī)械量大
2、浪費(fèi)電能。電機(jī)空載時，出現(xiàn)較頻繁的排空放氣現(xiàn)象，浪費(fèi)電能較嚴(yán)重。
3、上下限壓力不易調(diào)節(jié)。壓力調(diào)節(jié)太小則易造成不斷的起停而燒毀電機(jī)及啟動電磁開關(guān)；壓力調(diào)節(jié)太大則易形成管路高壓力、高傳送損失、漏氣、管路破裂的危險，而且壓力范圍波動太大無法滿足現(xiàn)代化工藝要求。
4、噪音大。空壓機(jī)自動排空放氣時噪音大，造成環(huán)境污染。

綜上所述，可用變頻調(diào)速器對現(xiàn)有的空壓機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行改造，以建立恒壓供氣系統(tǒng)，從而節(jié)電、減少噪音、降低設(shè)備磨損、減少對沖擊、功率因數(shù)、穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量等效果。 二、空壓機(jī)工作原理分析 

螺桿空氣壓縮機(jī)在出廠時配套的排氣壓力調(diào)節(jié)裝置，多數(shù)為關(guān)閉進(jìn)氣管式壓力調(diào)節(jié)器，其工作原理是當(dāng)儲氣罐（風(fēng)包）內(nèi)空氣壓力過設(shè)定的壓力時，壓縮機(jī)進(jìn)氣管上碟閥自動關(guān)閉，壓縮機(jī)進(jìn)入空轉(zhuǎn)卸荷狀態(tài)，當(dāng)儲氣罐內(nèi)的空氣壓力低于設(shè)定壓力時，壓縮機(jī)進(jìn)氣管碟閥自動開啟，壓縮機(jī)又進(jìn)入到滿載工作狀態(tài)。空氣壓縮機(jī)的排氣量和壓力，在運(yùn)轉(zhuǎn)中也不是不變的，常因工況變化導(dǎo)致用氣量變化，所以空氣壓縮機(jī)工作時總是在重復(fù)滿載－卸荷工作方式。滿載時的工作電流接近電動機(jī)的額定電流，卸荷時的空轉(zhuǎn)電流約為30-50％電動機(jī)額定電流，這部分電流不是做有用功，而是機(jī)械在額定轉(zhuǎn)速下的空轉(zhuǎn)損耗。這種機(jī)械式調(diào)節(jié)裝置雖然也能起到壓力調(diào)節(jié)作用，但是壓力調(diào)節(jié)低，壓力波動大。壓縮機(jī)總是在額定轉(zhuǎn)速下工作，機(jī)械磨損大，電耗高。

三、改造方案原理
　　由變頻器，壓力變送器、電機(jī)、螺旋轉(zhuǎn)子組成壓力閉環(huán)控制系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速，使儲氣罐內(nèi)空氣壓力穩(wěn)定在設(shè)定范圍內(nèi)，進(jìn)行恒壓控制。
　　反饋壓力與設(shè)定壓力進(jìn)行比較運(yùn)算，實時控制變頻器的輸出步，從而調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速，使儲氣罐內(nèi)空氣壓力穩(wěn)定在設(shè)定壓力上。

四、空壓機(jī)變頻改造后的效益
　　1、節(jié)約能源
　　   變頻器控制壓縮機(jī)與傳統(tǒng)控制的壓縮機(jī)比較，能源節(jié)約是有實際意義的，根據(jù)空     氣量需求來供給的壓縮機(jī)工況是經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行狀。
　　2、運(yùn)行成本降低
　　   傳統(tǒng)壓縮機(jī)的運(yùn)行成本由三項組成：初始采購成本、維護(hù)成本和能源成本。其中能     源成本大約占壓縮機(jī)運(yùn)行成本的77%。通過能源成本降低44.3%，再加上變頻起動后     對設(shè)備的沖擊減少，維護(hù)和維修量也跟隨降低，所以運(yùn)行成本將大大降低。
　　3、壓力控制
　　   變頻控制系統(tǒng)具有的壓力控制能力。使壓縮機(jī)的空氣壓力輸出與用戶空氣系統(tǒng)      所需的氣量相匹配。變頻控制壓縮機(jī)的輸出氣量隨著電機(jī)轉(zhuǎn)速的改變而改變。由于變      頻控制電機(jī)速度的，所以它可以使管網(wǎng)的系統(tǒng)壓力變化保持在5pisg變化范      圍，也就是0.ar范圍內(nèi)，地了工況的質(zhì)量。
　　4、延長壓縮機(jī)的使用壽命
　　   變頻器從0HZ起動壓縮機(jī)，它的起動加速時間可以調(diào)整，從而減少起動時對壓縮機(jī)    的電器部件和機(jī)械部件所造成的沖擊，增強(qiáng)系統(tǒng)的性，使壓縮機(jī)的使用壽命延長。    此外，變頻控制能夠減少機(jī)組起動時電流波動，這一波動電流會影響和其它設(shè)備的    用電，變頻器能夠的將起動電流的峰值減少到程度.

五 總結(jié)

    根據(jù)上述理論分析，在空氣壓縮機(jī)的汽缸容積不能改變的條件下，只有調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速才能改變排氣量；空氣壓縮機(jī)是恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，壓縮機(jī)軸功率與轉(zhuǎn)速呈正比變化。在壓縮機(jī)總排氣量大于總用氣量時，通過降低壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)供風(fēng)壓力，是壓縮機(jī)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的方法。在可以選用的壓縮機(jī)變電動機(jī)、改變皮帶輪傳動比、串調(diào)速等調(diào)速方法中，變頻調(diào)速與其他調(diào)速方法相比，具有無調(diào)速、容易實現(xiàn)自動控制，不用改變設(shè)備結(jié)構(gòu)和安裝量小的特點。變頻調(diào)速的優(yōu)點是壓力給定方便，根據(jù)用氣量的變化調(diào)整設(shè)定值，能夠?qū)崿F(xiàn)壓力閉環(huán)運(yùn)行，實現(xiàn)壓縮機(jī)的恒壓供應(yīng)。把壓力傳感器安裝在總排風(fēng)管上，反饋輸出的壓力信號轉(zhuǎn)換成變頻器可以識別的模擬電壓信號或電流信號（0-5V, 0-10V,4-20mA ），如果是一臺式運(yùn)行可以直接使用變頻器的內(nèi)置PID功能。壓縮機(jī)變頻改造后運(yùn)行平穩(wěn)，工作壓力保持恒定，由變頻器控制壓縮機(jī)的自動運(yùn)行。設(shè)備改造后可以實現(xiàn)供風(fēng)壓力閉環(huán)控制，減少了壓縮機(jī)的啟停次數(shù)，減輕了操作人員的勞動強(qiáng)度；降低了耗電量和機(jī)械磨損，延長了機(jī)械的使用壽命，了經(jīng)濟(jì)效益, 節(jié)電15%-35%左右,節(jié)約公司成本。