節能螺桿空壓機普遍使用在工業(yè)消費中，在控制供氣方面應用加載閥來(lái)控制節能螺桿空壓機。由于用氣設備的工作周期或是消費工藝的差異，使得用氣量發(fā)作動(dòng)搖，有時(shí)會(huì )形成節能螺桿空壓機頻繁加載、卸載。節能螺桿空壓機卸載后電機依然工頻運轉，不只糜費電能而且增加設備的機械磨損；節能螺桿空壓機加載過(guò)程是忽然加載，同時(shí)加載過(guò)程的消耗也會(huì )對電網(wǎng)產(chǎn)生極大的沖擊。因而對節能螺桿空壓機進(jìn)行變頻改造中需要改善電機的啟動(dòng)和運轉方式、減少設備的機械磨損、在一定范圍內節約電能等效果。

一、節能螺桿空壓機的工作原理

螺桿式空氣緊縮機的工作過(guò)程分為吸氣、密封及保送、緊縮、排氣四個(gè)過(guò)程。當螺桿在殼體內轉動(dòng)時(shí)，螺桿和殼體的相互嚙合，進(jìn)氣口吸入空氣和機油，由于齒溝嚙合面轉動(dòng)將吸入的油氣密封并向排氣口保送；當齒溝嚙合面旋轉至殼體排氣口時(shí)，較高壓力的油氣混合氣體排出機體。

二、緊縮氣供氣系統組成及節能螺桿空壓機控制原理

1、緊縮氣供氣系統組成

工廠(chǎng)空氣緊縮氣供氣系統普通由空氣緊縮機、冷干機、過(guò)濾器、儲氣罐、管路、閥門(mén)和用氣設備組成。

2、空氣緊縮機的控制原理

節能螺桿空壓機啟動(dòng)時(shí)，節能螺桿空壓機頭進(jìn)氣口關(guān)閉，電機空載啟動(dòng)。當空氣緊縮機啟動(dòng)運轉后，翻開(kāi)進(jìn)氣口，電機負載運轉，不時(shí)地向后端管路產(chǎn)生緊縮氣。假如后端用氣設備中止用氣，設備的氣壓逐漸升高，當壓力達到上限是，控制器會(huì )發(fā)出信號，加載閥中止工作，進(jìn)氣口關(guān)閉，電機空載運轉。

三 、螺桿式空氣緊縮機變頻改造

節能螺桿空壓機工頻運轉和變頻運轉的比擬：

節能螺桿空壓機電機功率普通較大。這使無(wú)暇壓機在啟動(dòng)時(shí)會(huì )有較大的啟動(dòng)電流，加載和卸載時(shí)對設備機械沖擊較大；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)這種運轉方式還會(huì )加速設備的磨損，降低設備的運用年限。

對節能螺桿空壓機進(jìn)行變頻改造可以延長(cháng)設備使用壽命；同時(shí)由于電機運轉頻率可變，完成了節能螺桿空壓機依據用氣量的大小自動(dòng)調理電機轉速，減少了電機頻繁的加載和卸載，使得供氣系統氣壓維持恒定，在一定水平上節約了電能。

節能螺桿空壓機主電路和控制電路的變頻改造：

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

節能螺桿空壓機變頻改造后，在交流接觸器銜接為星型時(shí)，交流接觸器KM1的常開(kāi)觸點(diǎn)沒(méi)有閉合，變頻器FWD端子與CM端子沒(méi)有接通，變頻器不啟動(dòng)、無(wú)輸出；當PLC控制交流接觸器轉換為三角形接法后。

四、 螺桿式空氣緊縮機變頻改造留意事項

在停止變頻改造時(shí)應該留意，盡量堅持原有設備主電路和控制電路的完好性，對其電路的改動(dòng)越少越好；這有利于在變頻器發(fā)作毛病或是檢修時(shí)，節能螺桿空壓機能夠很便當地改動(dòng)回到原有的控制方式上去，這保證了節能螺桿空壓機在變頻和工頻狀態(tài)下都能夠運轉，也使得改造時(shí)能夠不用重新編寫(xiě)PLC程序。

必需保存節能螺桿空壓機的工頻運轉形式，萬(wàn)一變頻器出出毛病，能夠直接切換到工頻形式下運轉，不至對對消費形成影響。

有效防止變頻器低頻啟動(dòng)時(shí)過(guò)負荷跳閘。

變頻器的下限運轉頻率普通要設在35赫茲或以上，假如赫茲數太低，可能會(huì )形成油氣別離器無(wú)法有效別離油氣，形成節能螺桿空壓機漏油現象。但要依據實(shí)踐狀況詳細來(lái)思索設定下限頻率值，由于不同的節能螺桿空壓機其機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能螺桿空壓機，不要裝置在過(guò)濾器或是閥門(mén)以后，節能螺桿空壓機不停機并發(fā)作爆炸風(fēng)險。還應該保存節能螺桿空壓機原來(lái)的壓力停機維護開(kāi)關(guān)。

運用變頻器下限頻率延時(shí)停機休眠功用。

按消費工藝請求，變頻改造后，恰當降低緊縮氣供氣系統的供氣壓力，將原來(lái)的高壓變流量供氣改動(dòng)為變頻恒壓變流量供氣方式。

五、螺桿式空氣緊縮機變頻改造節能剖析

拉力F在時(shí)間T內作的功率P為

由數學(xué)學(xué)問(wèn)可知線(xiàn)速度v和旋轉角速度ω之間的關(guān)系如式2所示,式中f為旋轉體的旋轉頻率。

將式2代入式1能夠求得旋轉物體摩擦阻力功率如式3所示

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

其中W1轉換為緊縮空氣勢能、動(dòng)能和熱能等方式的能量，供設備運用。而W2則轉換為機械的摩擦熱能和聲音、震動(dòng)等方式的能量損失掉。

所以節能螺桿空壓機經(jīng)過(guò)變頻改造后，由于電機處于變速運轉狀況下，而經(jīng)過(guò)式3的推導曉得電機的均勻功率與電機的均勻轉速成一次方正比例關(guān)系�？諌簷C變頻改造后，是依據用氣系統的用氣量恒壓變流供氣；所以變頻改造后，節能螺桿空壓機在周期T（t1+ t2）內所作的功W，等于同等工況下，節能螺桿空壓機工頻運轉時(shí)，加載運轉時(shí)間t1內所作的功W1。

經(jīng)過(guò)以上剖析，可知只需曉得節能螺桿空壓機工頻改造前卸載運轉時(shí)間和卸載電流，就能夠大致計算出，相同工況下變頻改造后的節能功率和節能電量（疏忽機械效率η的變化）。