節(jié)能螺桿空壓機(jī)普遍使用在工業(yè)消費(fèi)中，在控制供氣方面應(yīng)用加載閥來控制節(jié)能螺桿空壓機(jī)。由于用氣設(shè)備的工作周期或是消費(fèi)工藝的差異，使得用氣量發(fā)作動(dòng)搖，有時(shí)會(huì)形成節(jié)能螺桿空壓機(jī)頻繁加載、卸載。節(jié)能螺桿空壓機(jī)卸載后電機(jī)依然工頻運(yùn)轉(zhuǎn)，不只糜費(fèi)電能而且增加設(shè)備的機(jī)械磨損；節(jié)能螺桿空壓機(jī)加載過程是忽然加載，同時(shí)加載過程的消耗也會(huì)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生極大的沖擊。因而對(duì)節(jié)能螺桿空壓機(jī)進(jìn)行變頻改造中需要改善電機(jī)的啟動(dòng)和運(yùn)轉(zhuǎn)方式、減少設(shè)備的機(jī)械磨損、在一定范圍內(nèi)節(jié)約電能等效果。

一、節(jié)能螺桿空壓機(jī)的工作原理

螺桿式空氣緊縮機(jī)的工作過程分為吸氣、密封及保送、緊縮、排氣四個(gè)過程。當(dāng)螺桿在殼體內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，螺桿和殼體的相互嚙合，進(jìn)氣口吸入空氣和機(jī)油，由于齒溝嚙合面轉(zhuǎn)動(dòng)將吸入的油氣密封并向排氣口保送；當(dāng)齒溝嚙合面旋轉(zhuǎn)至殼體排氣口時(shí)，較高壓力的油氣混合氣體排出機(jī)體。

二、緊縮氣供氣系統(tǒng)組成及節(jié)能螺桿空壓機(jī)控制原理

1、緊縮氣供氣系統(tǒng)組成

工廠空氣緊縮氣供氣系統(tǒng)普通由空氣緊縮機(jī)、冷干機(jī)、過濾器、儲(chǔ)氣罐、管路、閥門和用氣設(shè)備組成。

2、空氣緊縮機(jī)的控制原理

節(jié)能螺桿空壓機(jī)啟動(dòng)時(shí)，節(jié)能螺桿空壓機(jī)頭進(jìn)氣口關(guān)閉，電機(jī)空載啟動(dòng)。當(dāng)空氣緊縮機(jī)啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)后，翻開進(jìn)氣口，電機(jī)負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)，不時(shí)地向后端管路產(chǎn)生緊縮氣。假如后端用氣設(shè)備中止用氣，設(shè)備的氣壓逐漸升高，當(dāng)壓力達(dá)到上限是，控制器會(huì)發(fā)出信號(hào)，加載閥中止工作，進(jìn)氣口關(guān)閉，電機(jī)空載運(yùn)轉(zhuǎn)。

三 、螺桿式空氣緊縮機(jī)變頻改造

節(jié)能螺桿空壓機(jī)工頻運(yùn)轉(zhuǎn)和變頻運(yùn)轉(zhuǎn)的比擬：

節(jié)能螺桿空壓機(jī)電機(jī)功率普通較大。這使無暇壓機(jī)在啟動(dòng)時(shí)會(huì)有較大的啟動(dòng)電流，加載和卸載時(shí)對(duì)設(shè)備機(jī)械沖擊較大；不光惹起電源電壓動(dòng)搖，也會(huì)使緊縮氣源產(chǎn)生較大的動(dòng)搖；同時(shí)這種運(yùn)轉(zhuǎn)方式還會(huì)加速設(shè)備的磨損，降低設(shè)備的運(yùn)用年限。

對(duì)節(jié)能螺桿空壓機(jī)進(jìn)行變頻改造可以延長設(shè)備使用壽命；同時(shí)由于電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)頻率可變，完成了節(jié)能螺桿空壓機(jī)依據(jù)用氣量的大小自動(dòng)調(diào)理電機(jī)轉(zhuǎn)速，減少了電機(jī)頻繁的加載和卸載，使得供氣系統(tǒng)氣壓維持恒定，在一定水平上節(jié)約了電能。

節(jié)能螺桿空壓機(jī)主電路和控制電路的變頻改造：

時(shí)間繼電器的線圈一端與220V控制電路零線接通，另一端銜接到PLC的加載輸出點(diǎn)，通過繼電器來延長時(shí)間。與變頻器公共控制端CM接通。變頻器的模仿量反應(yīng)信號(hào)C1和GND端子，與緊縮氣保送管路上的壓力傳感器相銜接。

節(jié)能螺桿空壓機(jī)變頻改造后，在交流接觸器銜接為星型時(shí)，交流接觸器KM1的常開觸點(diǎn)沒有閉合，變頻器FWD端子與CM端子沒有接通，變頻器不啟動(dòng)、無輸出；當(dāng)PLC控制交流接觸器轉(zhuǎn)換為三角形接法后。

四、 螺桿式空氣緊縮機(jī)變頻改造留意事項(xiàng)

在停止變頻改造時(shí)應(yīng)該留意，盡量堅(jiān)持原有設(shè)備主電路和控制電路的完好性，對(duì)其電路的改動(dòng)越少越好；這有利于在變頻器發(fā)作毛病或是檢修時(shí)，節(jié)能螺桿空壓機(jī)能夠很便當(dāng)?shù)馗膭?dòng)回到原有的控制方式上去，這保證了節(jié)能螺桿空壓機(jī)在變頻和工頻狀態(tài)下都能夠運(yùn)轉(zhuǎn)，也使得改造時(shí)能夠不用重新編寫PLC程序。

必需保存節(jié)能螺桿空壓機(jī)的工頻運(yùn)轉(zhuǎn)形式，萬一變頻器出出毛病，能夠直接切換到工頻形式下運(yùn)轉(zhuǎn)，不至對(duì)對(duì)消費(fèi)形成影響。

有效防止變頻器低頻啟動(dòng)時(shí)過負(fù)荷跳閘。

變頻器的下限運(yùn)轉(zhuǎn)頻率普通要設(shè)在35赫茲或以上，假如赫茲數(shù)太低，可能會(huì)形成油氣別離器無法有效別離油氣，形成節(jié)能螺桿空壓機(jī)漏油現(xiàn)象。但要依據(jù)實(shí)踐狀況詳細(xì)來思索設(shè)定下限頻率值，由于不同的節(jié)能螺桿空壓機(jī)其機(jī)械配合磨損和效率不盡相同，其不漏油的下限頻率也不一定相同。

管路上的壓力傳感器的裝置位置要盡量靠近節(jié)能螺桿空壓機(jī)，不要裝置在過濾器或是閥門以后，節(jié)能螺桿空壓機(jī)不停機(jī)并發(fā)作爆炸風(fēng)險(xiǎn)。還應(yīng)該保存節(jié)能螺桿空壓機(jī)原來的壓力停機(jī)維護(hù)開關(guān)。

運(yùn)用變頻器下限頻率延時(shí)停機(jī)休眠功用。

按消費(fèi)工藝請(qǐng)求，變頻改造后，恰當(dāng)降低緊縮氣供氣系統(tǒng)的供氣壓力，將原來的高壓變流量供氣改動(dòng)為變頻恒壓變流量供氣方式。

五、螺桿式空氣緊縮機(jī)變頻改造節(jié)能剖析

拉力F在時(shí)間T內(nèi)作的功率P為

由數(shù)學(xué)學(xué)問可知線速度v和旋轉(zhuǎn)角速度ω之間的關(guān)系如式2所示,式中f為旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)頻率。

將式2代入式1能夠求得旋轉(zhuǎn)物體摩擦阻力功率如式3所示

式3中F’為旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)摩擦阻力，r為旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)半徑，f為旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)頻率。所以我們能夠在疏忽空氣緊縮機(jī)機(jī)械效率損失，同時(shí)疏忽節(jié)能螺桿空壓機(jī)機(jī)械效率由于電機(jī)轉(zhuǎn)速變化而變化的狀況下，即一直以為節(jié)能螺桿空壓機(jī)機(jī)械效率η為1，能夠近似地以為變頻器的輸出功率與空壓機(jī)電機(jī)的轉(zhuǎn)速成正比，即成一次方正比例關(guān)系。

其中W1轉(zhuǎn)換為緊縮空氣勢(shì)能、動(dòng)能和熱能等方式的能量，供設(shè)備運(yùn)用。而W2則轉(zhuǎn)換為機(jī)械的摩擦熱能和聲音、震動(dòng)等方式的能量損失掉。

所以節(jié)能螺桿空壓機(jī)經(jīng)過變頻改造后，由于電機(jī)處于變速運(yùn)轉(zhuǎn)狀況下，而經(jīng)過式3的推導(dǎo)曉得電機(jī)的均勻功率與電機(jī)的均勻轉(zhuǎn)速成一次方正比例關(guān)系。空壓機(jī)變頻改造后，是依據(jù)用氣系統(tǒng)的用氣量恒壓變流供氣；所以變頻改造后，節(jié)能螺桿空壓機(jī)在周期T（t1+ t2）內(nèi)所作的功W，等于同等工況下，節(jié)能螺桿空壓機(jī)工頻運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，加載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間t1內(nèi)所作的功W1。

經(jīng)過以上剖析，可知只需曉得節(jié)能螺桿空壓機(jī)工頻改造前卸載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間和卸載電流，就能夠大致計(jì)算出，相同工況下變頻改造后的節(jié)能功率和節(jié)能電量（疏忽機(jī)械效率η的變化）。