螺杆式空气压缩机变频改造的原理

目前常见的空气压缩机有活塞式、螺杆式、离心式，不论哪一种工作方式，空气压缩机单位时间内产气量是一定的，空气压缩机都采用上下限控制或启停式控制，也就是说，当气缸内的压力达到设定值的上限时，空气压缩机通过本身的压力或油压开关闭进气阀，这种工作方式频繁出现加载卸载，而且对电网、螺杆空气压缩机本身都有极大的破坏性。
空气压缩机卸荷运行时，不产生压缩空气，电动机处于空载状态，其用电量为满负载的60%左右，这部分电能被白白的浪费，并且系统在设计时是针对全厂满负荷用气量来设计的，并考虑了富余，而现在的工况是用气量经常变化，且经常在半载下运行，在整个系统运行时存在着严重的“大马拉小车”的现象。为了解决这种现象，节约能源，有必要对现有系统进行变频改造。
采用变频调速系统必要性：随着电力电子技术的发展，变频器在调速领域中的应用越来越广泛。它具有性能稳定，操作方便，节能效果明显等优点。它是一种较为成熟的高科技产品，越来越受到国内外工程技术人员和管理人员的关注和重视。因此，对空气压缩机进行变频改造具有很高的经济效应和社会效益。
1、从节能的角度看：由于空气压缩机不能排除在满负载状态下长时间运行的可能性，所以，只能按最大需求来决定电动机的容量，故设计容量一般偏大。在实际运行中，轻载运行的时间所占的比例是非常高的。如采用变频调速，可大大提高运行时的工作效率。有些调节方式（如调节阀门开度和改变叶片的角度等），即使在需求量较小的情况下，也不能减小电动机的运行功率。采用了变频调速后，当需求量较小的情况下，可降低电动机的转速，减小电动机的运行功率，从而进一步实现节能。
2、从运行的角度看：单电动机拖动系统大多不能根据负载的轻重连续地调节，而采用了变频调速后，则可以十分方便地进行连续调节，能保持压力、流量等参数的稳定，从而大大提高空气压缩机的工作性能。
3、从减少成本方面看：传统空气压缩机的运行成本由三项组成：初始采购成本、维护成本和能源成本。其中能源成本大约占空气压缩机运行成本的77%。通过能源成本降低20%-40%，再加上变频起动后对设备的冲击减少，维护和维修量也跟随降低，所以运行成本将大大降低。
4、从提高压力控制精度方面看：变频控制系统具有精确的压力控制能力。使空气压缩机的空气压力输出与用户空气系统所需的气量相匹配。不再频繁的加载和卸载，变频控制空气压缩机的输出气量随着电机转速的改变而改变。由于变频控制电机速度的精度提高，所以它可以使管网的系统压力变化保持恒定，有效地提高了工况的质量。
5、从延长空气压缩机的使用寿命方面看：变频器从0.5Hz起动空气压缩机，它的起动加速时间可以调整，从而减少起动时对空气压缩机的电器部件和机械部件所造成的冲击，增强系统的可靠性，使空气压缩机的使用寿命延长。此外，变频控制能够减少机组起动时电流波动，这一电流波动会影响电网和其它设备的用电，变频器能够有效的将起动电流的峰值减少到最低程度。
6、从降低噪音，改善工作环境来看：根据空气压缩机的工况要求，变频调速改造后，电机运转速度明显减慢，有效地降低了空气压缩机运行时的噪音，改善了操作工人的工作环境。
螺杆式空气压缩机变频改造原理：1、出气口释放阀全部关闭，取消用出气口释放阀调节供气量方式，以避免由此导致的电能浪费，代之以变频器调整电机的转速来调整气体流量，使电机输出的功率与流量需求基本上成正比关系，始终使电机高效率工作，以达到明显的节电效果。例如当用气量是额定供气量的50%时，节电率可达40%以上；2、利用变频器的节能模式，可使电机在轻载时以最高效率运行，减少不必要的电能损耗；3、根据严格的EMS标准，高效的PWM 变频器使用高速低耗的IGBT，降低谐波失真和电机的电能损失；4、可使电机起动、加载时的电流平缓上升，没有任何冲击；可使电机实现软停，避免反生电流造成的危害，有利于延长设备的使用寿命；避免因电流峰值带来的电力公司的罚款；5、采用变频控制系统后，可以实时监测供气管路中气体的压力，使供气管路中的气体的压力保持恒定，提高生产效率和产品质量；6、由于电机在高效率状态下运行，功率因数较高，降低了无功损耗，节约了大量电能；7、保存原释放阀系统，在必要时可参加调节，增强系统的可靠性；
总之，合理进行螺杆式空气压缩机变频改造后，不但可降低用电成本，延长空气压缩机的使用寿命，并可实现恒压供气的目的，提高生产效率和产品质量。

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