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(zhuǎn)子（或稱螺桿）在氣缸內(nèi)轉(zhuǎn)動。使轉(zhuǎn)子與齒槽之間的空氣不斷產(chǎn)生周期性的空積變化，空氣則沿著轉(zhuǎn)子軸線由吸入側(cè)輸送到輸出側(cè)，實現(xiàn)螺桿式空壓機的吸氣、壓縮和排氣的全過程。空壓機的進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)子齒被主電機驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)，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(zhuǎn)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(xiàn)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(wǎng)的沖擊
根據(jù)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(diào)速對空壓機進行節(jié)電改造。
針對空壓機系統(tǒng)壓力控制方式不能跟隨負荷變化而調(diào)節(jié)系統(tǒng)運行參數(shù)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(diào)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(jù)貴單位提供的能耗數(shù)據(jù)及現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)，根據(jù)空壓機現(xiàn)行壓力值0.6Mpa-0.8Mpa，采用計算機技術(shù)和變頻技術(shù)實現(xiàn)恒壓控制，是壓力恒定，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(jù)原工況存在的問題并結(jié)合生產(chǎn)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(xiàn)異常跳保護時，不影響生產(chǎn)。
（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(nèi)置PID調(diào)節(jié)器，各項參數(shù)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(jù)用氣設備的實際需要，在空壓機的最高允許工作壓力內(nèi)自由設定，調(diào)整便捷。壓力傳感器對供氣管網(wǎng)壓力實時監(jiān)測，并通過變送器轉(zhuǎn)換，輸出標準的4-20mA的信號，送至變頻器反饋，根據(jù)系統(tǒng)用氣量的要求實施調(diào)整壓縮機電機的轉(zhuǎn)速，保證管網(wǎng)壓力的恒定，對空壓機實現(xiàn)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(xiàn)自動啟停閉環(huán)控制，實現(xiàn)所需及所供，大大降低系統(tǒng)能耗，變頻調(diào)速技術(shù)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。
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(zhuǎn)速會隨著系統(tǒng)用氣量的不同而進行調(diào)節(jié)，避免了電機空轉(zhuǎn)以及頻繁的加卸載所帶來的能量損耗，點擊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(zhuǎn)速N成正比，氣壓F與轉(zhuǎn)速N的二次方成正比，而軸功率與轉(zhuǎn)速N的三次方成正比，見下表：
頻率值Hz
|
50
|
45
|
40
|
35
|
30
|
25
|
供氣量Q%
|
100
|
90
|
80
|
70
|
60
|
50
|
氣壓F%
|
100
|
81
|
64
|
49
|
36
|
25
|
軸功率P%
|
100
|
73
|
51
|
34
|
22
|
13
|
節(jié)電率N%
|
0
|
27
|
49
|
66
|
78
|
87
|
