空壓機(jī)工作原理是由一對相互平行齒合的陰陽轉(zhuǎn)子(或稱螺桿)在氣缸內(nèi)轉(zhuǎn)動，使轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子軸線由吸入側(cè)輸送至輸出側(cè)，實現(xiàn)螺桿式空壓機(jī)的吸氣、壓縮和排氣的全過程?？諌簷C(jī)的進(jìn)氣口和出氣口分別位于殼體的兩端，陰轉(zhuǎn)子的槽和陽轉(zhuǎn)子齒被主電機(jī)驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)。假設(shè)原空壓機(jī)的主電機(jī)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(jī)在卸載模式下啟動，這時進(jìn)氣閥處于關(guān)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(jī)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(guān)上限值，控制器使進(jìn)氣閥關(guān)閉，油氣分離器放氣，壓縮機(jī)空載運行，直到系統(tǒng)壓力跌到壓力開關(guān)下限值后，控制器使進(jìn)氣閥打開，油氣分離器放氣閥關(guān)閉，壓縮機(jī)打開，油氣分離器放氣閥關(guān)閉，壓縮機(jī)滿載運行。

氣路流程：1進(jìn)氣口過濾器、2進(jìn)氣口閥門、3壓縮轉(zhuǎn)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(diào)節(jié)旁通閥、12油過濾器、13油停止閥。

（二）空壓機(jī)未進(jìn)行節(jié)能改造問題分析

●  空壓機(jī)原系統(tǒng)存在的問題

    由于空壓機(jī)不能排除在滿負(fù)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(jī)的容量，設(shè)計余量一般偏大。工頻起動設(shè)備時的沖擊大，電機(jī)軸承的磨損大，所以設(shè)備維護(hù)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(shè)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(jī)的拖動電機(jī)本身不能調(diào)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(diào)節(jié)輸出功率的匹配，電機(jī)不允許頻繁啟動，導(dǎo)致在用氣量少的時候電機(jī)仍然要空載運行，電能浪費巨大。

經(jīng)常卸載和加載導(dǎo)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(jī)的使用壽命?？諌簷C(jī)的有些調(diào)節(jié)方式（如調(diào)節(jié)閥門或調(diào)節(jié)卸載等方式）即使在需要流量較小的情況下，由于電機(jī)轉(zhuǎn)速不變，電機(jī)功率下降幅度比較小。

所以，采用智能調(diào)速控制技術(shù)，當(dāng)流量需要量減少時，就可降低電動機(jī)的功率，從而實現(xiàn)節(jié)能的目的。主電機(jī)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(shè)備的運行安全。

（三）節(jié)能原理

空壓機(jī)類負(fù)載屬于平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載，轉(zhuǎn)矩T與轉(zhuǎn)速n的平方成正比： ，電機(jī)軸上輸出功率N與轉(zhuǎn)速n三次方成正比：

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

，由于電機(jī)的額定功率正比于 ，即

因此：

這表明當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)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(shù)對節(jié)能降耗具有很大的潛能。

采用節(jié)能控制技術(shù)的其它益處：節(jié)能控制柜軟啟動功能可以消除電機(jī)起動對電網(wǎng)的沖擊，并可避免電機(jī)因過載而引起的故障；能大幅度延長風(fēng)機(jī)及末端設(shè)備的使用壽命；減小設(shè)備運行噪音及震動，保護(hù)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(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。壓力變送器反饋的壓力與設(shè)定壓力進(jìn)行比較運算，實時控制節(jié)能控制轉(zhuǎn)速的輸出，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)定壓力目標(biāo)值上。

空壓機(jī)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(yù)置的給定信號相比較,經(jīng)控制器調(diào)節(jié)后的綜合信號接至節(jié)能控制柜的給定端,從而調(diào)節(jié)電動機(jī)的工作頻率和轉(zhuǎn)速。

2、改造后性能優(yōu)化

根據(jù)改造前控制存在的問題結(jié)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(jī)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(jī)的控制要求，系統(tǒng)電動機(jī)具有恒轉(zhuǎn)矩運行特性；

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

●  負(fù)載小時，電機(jī)低速運行，保障電機(jī)繞組溫度和電機(jī)噪音不超過允許的范圍。

(四)安裝控制設(shè)計承諾

根據(jù)用戶提供的空壓機(jī)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(shè)計、施工及節(jié)能產(chǎn)品的安裝，將按照用戶現(xiàn)用電設(shè)備的運行要求去進(jìn)行節(jié)能設(shè)計，設(shè)備安裝后，在保證設(shè)備原操作及控制功能的基礎(chǔ)上，節(jié)能設(shè)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(shù)參數(shù)

● 壓縮機(jī)功率：15KW--630KW；

● 帶氣壓罐設(shè)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。