空壓機工業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛應(yīng)用。它擔(dān)負著為所有氣動元件，包括各種氣動閥門，提供氣源職責(zé)。它運行好壞直接影響生產(chǎn)工藝?？諌簷C種類主要有活塞式、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）交流異步電動機轉(zhuǎn)速公式為:
n=60f(1-s)/p
其中 n—電機轉(zhuǎn)速 f—運行電頻率;
p—電機極對數(shù) s—轉(zhuǎn)差率;
2（2） 空壓機加、卸載供氣控制方式存問題
2.1 能耗分析
加、卸載控制方式使壓縮氣體壓力Pmin～Pmax之間來回變化。Pmin是最低壓力值，即能夠保證用戶正常工作最低壓力。一般情況下，Pmax、Pmin之間關(guān)系可以用下式來表示:
Pmax＝(1＋δ)Pmin
δ是一個百分數(shù)，其數(shù)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個部分:
(1) 加載時電能消耗
壓力達到最小值后，原控制方式?jīng)Q定其壓力會繼續(xù)上升直到******壓力值。加壓過程中,一定要向外界釋放更多熱量，導(dǎo)致電能損失。另，高于壓力******值氣體進入氣動元件前，其壓力需要減壓閥減壓,這一過程同樣是一個耗能過程。
(2) 卸載時電能消耗
當壓力達到壓力******值時，空壓機如下方法來降壓卸載:關(guān)閉進氣閥使電機處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)，同時將分離罐中多余壓縮空氣放空閥放空。這種調(diào)節(jié)方法要造成很大能量浪費。據(jù)我們測算，空壓機卸載時能耗約占空壓機滿載運行時10%～25%(這卸載時間所占比例不大情況下)。換言之，該空壓機20%時間處于空載狀態(tài)，作無用功。很明顯加卸載供氣控制方式下，空壓機電機存很大節(jié)能空間。
2.2 其它不足之處
(1)靠機械方式調(diào)節(jié)進氣閥，使供氣量無法連續(xù)調(diào)節(jié)，當用氣量不斷變化時，供氣壓力不可避免產(chǎn)生較大幅度波動。用氣精度達不到工藝要求。再加上頻繁調(diào)節(jié)進氣閥，會加速進氣閥磨損，增加維修量和維修成本。
(2) 頻繁采用打開和關(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(shè)計
針對原有供氣控制方式存諸多問題，可應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)進行恒壓供氣控制。采用這一方案時，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(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘査徒oPID智能調(diào)節(jié)器，與壓力設(shè)定值P0作比較，并差值大小按既定PID控制模式進行運算，產(chǎn)生控制信號送變頻調(diào)速器VVVF，變頻器控制電機工作頻率與轉(zhuǎn)速，使實際壓力P始終接近設(shè)定壓力P0。同時，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(tǒng)，另外，采用該方案后，空壓機電機從靜止到旋轉(zhuǎn)工作可由變頻器來啟動，實現(xiàn)了軟啟動，避免了啟動沖擊電流和啟動給空壓機帶來機械沖擊。
4 系統(tǒng)元器件選配及系統(tǒng)安裝與調(diào)試
4.1
用戶:臺灣統(tǒng)一集團下屬企業(yè)深圳市寶安區(qū)長營電器廠
系統(tǒng)壓力要求:最小壓力6.2KG,******壓力7.8KG.
空壓機:75KW 4極電機轉(zhuǎn)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(tǒng)安裝與調(diào)試
(1) 安裝
控制柜安裝空壓機房內(nèi)，與原控制柜分離，但與壓縮機之間主配線不要超過30m?？刂苹芈放渚€采用屏蔽雙絞線，雙絞線節(jié)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力接混用，以上措施增強了系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性。
(2) 調(diào)試
a) 變頻器功能設(shè)定（不同工況及控制方式，功能設(shè)定可能不同）
01-00=1設(shè)定為1:運行指令由外部端子控制
01-05=20加速時間:設(shè)定為20S,具體數(shù)值工況及生產(chǎn)要求
01-06=20減速時間:設(shè)定為20S
01- 10=50******頻率:設(shè)定為50Hz(等于電機額定頻率)
01- 24=1 (設(shè)為標準電機)
01-25=100-105 電機過載保護水平:具體數(shù)值工況及生產(chǎn)要求
05-00=1 PI控制方式：設(shè)為有效
05-01=0 PI調(diào)節(jié)誤差極性：設(shè)為正極
05-02=0 PI給定信號選擇：設(shè)為0
05-03=72% （給定壓力值） PI數(shù)字給定值 (100%對應(yīng)10KG)
05-04=1或2 PI反饋信號選擇
05-07=5-10 積分時間 5-10秒
05-09=25 PI調(diào)節(jié)運行最小頻率
(3) 調(diào)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(tǒng)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(tǒng)安全、可靠性。
調(diào)試過程中，將下限頻率調(diào)至40Hz，然后用紅外線測溫儀對空壓機電機溫升及管路油溫進行了長時間、嚴格監(jiān)測，電機溫升約2-4℃之間，屬正常溫升范圍，油溫基本無變化，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(jié)電數(shù)據(jù)
沒安裝變頻前每天用電量安裝變頻后每天用電量
24小時用電量17281417
每天節(jié)電311
節(jié)電率18%
5 結(jié)束語
一系列反復(fù)調(diào)整，最終系統(tǒng)穩(wěn)定39.5-42.5Hz頻率范圍，管線壓力基本保持0.69Mpa，供氣質(zhì)量到提高。改造后空壓機運行安全、可靠，同時達到了工廠用氣工藝要求
