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简介

空气经空气过滤器和吸气调节阀而吸入，该调节阀主要用于调节气缸、转子及滑片形成的压缩腔，阴、阳转子旋转相对于气缸里偏心方式运转。滑片安装在转子的槽中，并通过离心力将滑片推至气缸壁，的注油系统能够确保压缩机良好的冷却及润滑油的zui小舒适耗量，在气缸壁上形成的一层薄薄的油膜可以防止金属部件之间直接接触而造成磨损。经压缩后的空气温度较高，其中混有一定的油气，经过油气分离器进行分离之后，油气经过油冷却器冷却再经过油过滤器流回储油罐，空气经过气冷却器(空气冷却装置)进行冷却而进入储气罐由于许多螺杆式空压机运行方式是加载、减载方式。减载时电机空转,那么能源都被白白的浪费了，而电动机转速自身不能改变，只能通过改变电机频率来调节转速。变频控制即通过改变电动机的转速来控制空压机单位时间的出风量，从而达到控制管路的压力。

原理如下:

通过压力变送器测得的管网压力值与压力的设定值相比较，得到偏差，经PID调节器计算出变频器作用于异步电动机的频率值。由变频器输出的相应频率和幅值的交流电，使电动机上得到相应的转速。那么空压机输出相应的压缩空气至储气罐，使之压力变化，直到管网压力与给定压力值相同。*的永磁驱动器   高利用率，面板可拆卸，切换使用、具有记忆功能。保护完善：可实现缺相、相间短路、对地短路、过流、过压、欠压、过载、过热、电机热保护。 电路版增强涂层、防尘防腐蚀  独立散热风道设计，悬挂式安装，防尘、防腐蚀、系统发热量小  强大的过载能力和*的限流技术 专有的控制程序  超宽频率设计，控制区间更为宽广

1、活塞式无油润空气压缩滑机 

活塞式无油润滑空气压缩机由传动系统、压缩系统、冷却系统、润滑系统、调节系统及安全保护系统组成。压缩机及电动机用螺栓紧固在机座上，机座用地脚螺栓固定在基础上。工作时电动机通过连轴器直接驱动曲轴，带动连杆、十字头与活塞杆，使活塞在压缩机的气缸内作往复运动，完成吸入、压缩、排出等过程。该机为双作用压缩机，即活塞向上向下运动均有空气吸入、压缩和排出。

2、螺杆式空气压缩机  

螺杆式空气压缩机由螺杆机头、电动机、油气分离桶、冷却系统、空气调节系统、润滑系统、安全阀及控制系统等组成。整机装在1个箱体内，自成一体，直接放在平整的水泥地面上即可，无需用地脚螺栓固定在基础上。螺杆机头是1种双轴容积式回转型压缩机头。1对高精密度主(阳)、副(阴)转子水平且平行地装于机壳内部，主(阳)转子有5个齿，而副（阴）转子有6个齿。主转子直径大，副转子直径小。齿形成螺旋状，两者相互啮合。主副转子两端分别由轴承支承定位。工作时电动机通过连轴器(或皮带)直接带主转子，由于2转子相互啮合，主转子直接带动副转子一同旋转。冷却液由压缩机机壳下部的喷嘴直接喷入转子啮合部分，并与空气混合，带走因压缩而产生的热量，达到冷却效果。同时形成液膜，防止转子间金属与金属直接接触及封闭转子间和机壳间的间隙。喷入的冷却液亦可减少高速压缩所产生的噪音。  

螺杆式空压机的主要部件为螺杆机头、油气分离桶。螺杆机头通过吸气过滤器和进气控制阀吸气，同时油注入空气压缩室，对机头进行冷却、密封以及对螺杆及轴承进行润滑，压缩室产生压缩空气。压缩后生成的油气混合气体排放到油气分离桶内，由于机械离心力和重力的作用，绝大多数的油从油气混合体中分离出来。空气经过由硅酸硼玻璃纤维做成的油气分离筒芯，几乎所有的油雾都被分离出来。从油气分离筒芯分离出来的油通过回油管回到螺杆机头内。在回油管上装有油过滤器，回油经过油过滤器过滤后，洁净的油才流回至螺杆机头内。当油被分离出来后，压缩空气经过zui小压力控制阀离开油气筒进入后冷却器。后冷却器把压缩空气冷却后排到贮气罐供各用气单位使用。冷凝出来的水集中在贮气罐内，通过自动排出或手动排出变频器在空压机上的节能改造应用  空气压缩机在国民经济和国防建设的许多部门中应用极广，特别是在纺织、化工、动力等工业领域中已成为*的关键设备，是许多工业部门工艺流程中的核心设备。提供自动化生产所需的压缩空气足够的供气压力，是生产流程顺畅之要素，瞬间的压降，即会影响产品品质。随着变频技术的成熟,变频器在电气传动领域中应用越来越广泛。其控制方式的多样性、完善的电机保护功能以及其*的优点是目前在工控领域其它*的。

螺杆式空压机的工作原理       

螺杆式空气压缩机的工作过程分为吸气、密封及输送、压缩、排气四个过程。当螺杆在壳体内转动时，螺杆与壳体的齿沟相互啮合，空气由进气口吸入，同时也吸入机油，由于齿沟啮合面转动将吸入的油气密封并向排气口输送；在输送过程中齿沟啮合间隙逐渐变小，油气受到压缩；当齿沟啮合面旋转至壳体排气口时，较高压力的油气混合气体排出机体。

压缩气供气系统组成及空压机控制原理 

压缩气供气系统组成：      

工厂空气压缩气供气系统一般由空气压缩机、冷干机、过滤器、储气罐、管路、阀门和用气设备组成。 

空气压缩机的控制原理：      

在工厂的空气压缩机控制系统中， 普遍采用后端管道上安装的压力继电器来控制空气压缩机的运   行。空压机启动时，加载阀处于不工作态，加载气缸不动作，空压机头进气口关闭，电机空载启动。当空气压缩机启动运行后，如果后端设备用气量较大， 储气罐和后端管路中压缩气压力未达到压力上限   值，则控制器动作加载阀，打开进气口，电机负载运行，不断地向后端管路产生压缩气。如果后端用气设备停止用气，后端管路和储气罐中压缩气压力渐渐升高，当达到压力上限设定值时，压力控制器发出卸载信号，加载阀停止工作，进气口关闭，电机空载运行螺杆式空气压缩机变频改造 

空压机工频运行和变频运行的比较：      

空压机电机功率一般较大，启动方式多采用空载（卸载）星-三角启动，加载和卸载方式都为瞬时。这使得空压机在启动时会有较大的启动电流，加载和卸载时对设备机械冲击较大；不光引起电源电压波动，也会使压缩气源产生较大的波动；同时这种运行方式还会加速设备的磨损，降低设备的使用年限。由于一般空气压缩机的拖动电机本身不能调速，因此就不能直接使用压力或流量的变动来实现降速调节输出功率的匹配，电机不允许频繁启动，导致在用气量少的时候电机仍然要空载运行，电能浪费巨大。   对空压机进行变频改造，能够使电机实现软起软停，减小启动冲击，延长设备使用年限；同时由于电机运行频率可变，实现了空压机根据用气量的大小自动调节电机转速，减少了电机频繁的加载和卸载，从而较大幅度减小电动机的运行功率，使得供气系统气压维持恒定，便可以实现节能的目的。

中高压空压机压力的种类   

空压机分为：

1、速度式;

2、容积式;容积式又分为回转式和往复式;

回转式：(1)转子式;(2)螺杆式;

(3)滑片式。往复式：(1)活塞式;(2)膜式。  

空气压缩机按工作原理可分为速度式和容积式两大类。   

速度式：

是靠气体在高速旋转叶轮的作用，得到较大的动能，随后在扩压装置中急剧降速，使气体的动能转变成势能，从而提高气体压力。速度式主要有离心式和轴流式两种基本型式。   

容积式：

是通过直接压缩气体，使气体容积缩小而达到提高气体压力的目的、容积式根据气缸测活塞的特点又分为回转式和往复式两类。氧舱配制的空压机多数采用容积式。   回转式：活塞作旋转运动，活塞又称为转干，转子数量不等，气缸形状不一。回转式包括有转子式、螺杆式、滑片式等。   

往复式：

活塞做往复运动，气缸呈圆筒形。往复式包括有活塞式和膜式两种，其中活塞式是目前应用zui广泛的一种类型。氧舱用空压机绝大多数采用活塞式。

活塞式空压机的分类、型号表示方法、结构特点及工作原理介绍如下：

变频空压机和工频空压机的区别

一、气压稳定：

1、由于变频化的螺杆空压机利用了变频器的无级调速特点，通过控制器或变频器内部的PID调节器，能平缓启动；对用气量波动比较大的场合，又能快速调节响应；

2、与工频运行的上下限开关控制相比，气压稳定性成指数级的提高

二、启动无冲击： 

1、由于变频器本身含概了软启动器的功能，启动电流zui大在额定电流的1.2倍以内，与工频启动一般在额定电流的6倍以上相比，启动冲击很小。 

2、这种冲击不仅是对电网的，对整个机械系统的冲击，也大大减少。 

三、可变流量控制：

1、工频驱动的空压机只能工作在一个排气量，变频空压机可以工作在范围比较宽的排气量。变频器是根据实际用气量实时调整电机转速，来控制排气量的。 

2、用气量低的时候还可以让空压机自动休眠，这样就大大减少能源的损失。

3、优化的控制策略，可进一步改善节能效果。

四、交流电源的电压适应性更好： 

1、由于变频器采用的过调制技术，在交流电源电压稍低时仍可输出足够的力矩，驱动电动机工作；对电压稍高时，也不会导致输出到电动机的电压偏高；

2、对于自发电的场合，变频驱动更能显示其优点；

3、根据电动机VF的特性(变频空压机在节能状态都工作在额定电压以下)，对于电网电压低的现场，效果明显。 

五、噪音低： 

1、变频系统的大多数工况是低于额定转速下工作的，主机机械噪音和磨损下降，延长维护和使用寿命；  

2、若风机也采用变频驱动，能显著降低空压机工作时的噪音。  

变频和工频的区别显而易见，永磁变频空压机的节能优势和效率优势是取胜市场的必要手段。变频空压机与普通空压机的差别  变频空压机电机上的风机是独立的。普通空压机电机转速和电机同步的。        

由于空压机马达的转速与空压机的实际消耗功率成一次方关系，降低马达转速将减少实际消耗功率  变频式空压机是用压力感测器即时感应系统中实际气压和用气量。通过电器控制和变频控制的配合，在不改变空压机马达转矩(即拖动负载的能力)的前提下来即时控制马达转速(即输出功率)，经由改变压缩机转速，来响应 系统压力的变化，并保持稳定的系统压力(设定值)，以实现高品质压空气的按需输出。当系统消耗风量降低时，此时压缩机提供的压缩空气大于系统消耗量，变频式压缩机会降低转速，同时减少输出压缩空气风量；反之则提高马达运转速增加压缩空气风量，以保持稳定的系统压力值。它和风机电机水泵节电一样，根据负载变化，控制输入的电压频率，跟变频器原理相同  

其节能效果如下：  

1、 变频空压机[1]的压力设定可以是一点，即可以将满足生产设备要求的zui低压力作为设定压力，变频空压机将根据管网压力上下波动的趋势，调节空压机转速的快慢，甚至消除了空压机的卸载运行，节约了电能。  

2、 由于变频空压机使得管网上下压力稳定，可以降低甚至消除压力的波动，从而使系统中所有运行的空压机都在一个满足生产要求的较低的压力下运行，减少了压力向上波动造成的功率损失。  

3、由于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zui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。因此，节能潜力很大。  

4、 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。  

5、 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、温度等参数的稳定，从而大大提高压缩机的工作性能。编辑本段变频式空压机设备之磁阻变频式空气压缩机   

zui节能的螺杆式空气压缩机（空压机）。其由直流磁阻电机驱动，与加装交流变频器的空压机有着本质的区别。

变频式空压机工作原理   

变频分两种。一种是普通电机配上变频器。变频器可以改变电机转速。但是，调节范围有限，一般可以使电机输出在百分之七十五到之间调节。还有一种是变频式电机并配备变频器。目前，空压机领域，能使用真正变频电机的厂家不多。伯格、阿*、英格索兰空压机有一款是磨损，无须更换轴承的变频空压机，应该可以实现零到的输出调节。一般变频手段，都可以做到抑制设备频繁加卸载，而且还可以节省大量电能，提高可靠性，降低噪音。空气压缩机用变频的话，还可以稳定系统气压。关于空压机的节能       

一般厂家在设计空压机的装机容量时，都是按照厂里的zui大生产工况来考虑的，而普通情况下，由于各种原因，只能用到产能的60%—80%。这个因素是节能空间之一；     空压机的加卸载是空压机运行工况的一个重要性能，加载时间和卸载时间是空压机运行的重要参数，加载过程是负载需求较大情况，此时监测电机运行数据并记录，卸载过程是负载需求较小的情况，此时监测电机运行数据并记录。从数据比较可以看出，加卸载有着不同的电能量消耗，而加卸载是由于出口供气压力波动产生的，调节电机转速取消加卸载过程，达到恒压供气的目的，如果一台空压机的加载率达到或者超过了80%，那么它的节能空间是很小的，没有改进的必要，这个因素也是节能改造空间之变频节能技术改造的关键点 

变频器的性能    

变频器经过长达数年的变频技术研究和变频结构技术开发，在变频矢量技术方面已经取得成功并在多个领域得到良好的应用效果，如今的正弦变频器已拥有四个系列多种领域产品，由于空压机是恒转矩负载特性，所以我们选用性能和性价比都很优良的G系列产品。  

整体设计的控制    

变频技术改造整体控制要考虑到设备运用的安全，保留原来的工频电气回路，实现工变频无忧切换。同时在保护回路上考虑各种工况下的可靠性。变频节能改造应用优化分析       

节能改造设计要求根据原工况存在的问题并结合生产工艺要求。空压机变频改造后系统应满足以下要求：      

1.电机变频运行状态保持储气罐出口压力稳定，压力波动范围不能超过±0.2bar。      

2.系统应具有变频和工频两套控制回路。      

3.根据空压机的工控要求，系统应保障电动机具有恒转矩运行特性。      

4.为了防止非正弦波干扰空压机控制器，变频器输出端应有抑制电磁干扰的有效措施。      

5.在用电气量小的情况下，变频器处在低频运行时，保障电机绕组温度和电机的噪音不超过允许的范围。

6.考虑到系统以后扩展问题，变频器满足将来工控扩展的要求。      

7.在该变频器上端加装输入电抗器，有效的抑制了变频器对电网的干扰。    

空压机变频节能改造的优点      

1.  节能变频器控制压缩机与传统控制的压缩机比较，能源节约是zui有实际意义的。根据空气量需求来供给的压缩机工控是经济的运行状况。节省电费约20%以上，约半年即可回收投入的资金。     

2.  运行成本降低。传统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压缩机运行成本的77%。通过能源成本降低44.3%，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。      

3.  提高压力控制精度，变频控制系统具有的压力控制能力，使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。变频控制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在±0.2bar范围内，有效地提高了工况的质量。     

4.  延长压缩机的使用寿命。变频器从0Hz起动压缩机，它的起动加速时间可以调整，从而减少起动时对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，使压缩机的使用寿命延长。     

5.  降低了空压机的噪音。根据压缩机的工况要求，变频调速改造后，电机运转速度明显减慢，因此有效地降了空压机运行时的噪音。现场测定表明，噪音与原系统比较下降约3至7分贝。    

6.  此外，变频控制能够减少机组起动时电流波动，这一波动电流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zui低程度

变频式螺杆空压机优势及误区介绍

变频空压机了传统空压机的工作控制办法，具有以下几点优势。   

1. 发起电流低：由于电机的转速可调，变频空气压缩机发起时可以自很低的转速逐渐加速，发起功率很低，相应的发起电流也很小，发起平稳，对电网无冲击，机组可以运用在电网容量相对较低的区域。   

2. 节能/省钱：在用户用气量有改动的场合运用变频机组，能zui大程度上避免机组卸载工作，没有电力的浪费，动力节约效果明显。在空压机的整个寿数周期中，与常规非变频空压机比拟，变频空压机均匀可以节约35%左右的电费，相当于空压机总运用本钱的22%。  

3. 压力安稳：由于可以对电机的转速进行控制，转速随压力改动的照应速度快，故空压机的排气压力不坚定小，用户可在比拟安稳和较低的压力带下运用机组;一同，用户也可配备较小的储气罐，以进一步节约本钱。  

变频空压机其他相关疑问   

变频空压机虽然有许多的优点，而且许多资料上也重复提起，但这里仍是要提出下列两个注意点，以避免空压机用户进入某些误区。   

1. 变频空压机尤其适用于用气量改动较大的场合，如果用户用气量的改动很小，气量很安稳，则运用变频空压机的节能效果就不是非常明显。变频空压机的节能效果的好坏是和用户的用气方式相关的。 

2. 变频空压机的频率改动规划和气量调度规划是有限的，并不一定越大越好。原因是空压机主机的转速区只需一个不大的规划，变频调度的规划越大，其边沿脱离主机的转速区越远，主机功率越低。再加上马达也会有一样的疑问，故机组的整体功率在较低的转速下会明显降低。一般来说，变频空压机在40-*左右的变频调速规划是zui有价值的。变频改造注意事项以及设计原则 

3.1 应明确空压机是大转动惯量的恒转矩负载，这种启动特点很容易引起变频器在启动时出现跳过流保护的情况，建议采用具有高启动转矩的恒转矩变频，保证既能实现恒压供气的连续性，又可保证设备可靠稳定的运行;不*用变转矩的变频。 

3.2 空压机不允许长时间在低频下运行，空压机转速过低，一方面使空压机稳定性变差，另一方面也使缸体润滑度变差，会加快磨损。所以工作下限应不低于25Hz; 

3.3 建议功率选用比空压机功率大一等级的变频器，以免空压机启动出现频繁跳闸的情况，也便于日后的系统工况扩展。 

3.4 为了有效的滤除变频器输出电流中的高次谐波分量，减少因高次谐波引起的电磁干扰，建议选用输出交流电抗器，还可以减少电机运行的噪音，提高电机的稳定性;  3.5 设计的系统应具备变频和工频两套控制回路，确保变频出现异常保护时，不至于影响系统调试：调试工作分成两部分： 

*，先根据工艺要求、电机参数、负载特性预调变频器参数。

第二，系统联动调试。  在完成变频器设定参数调整及空载运行后，进行系统联动调试。

调试的主要步骤：

6.1 将变频器接入系统。 

6.2 进行工频旁路的运行。注意此时电机的转向，应确保变频与工频回路的电机转向一致。

6.3 进行变频回路的运行，其中包括开环与闭环控制两部分调试： 

开环：此时主要观察变频器频率上升的情况，设备的运行声音是否正常，空压机的压力上升是否稳定，压力变送器显示是否正常，设备停机是否正常等。如一切正常，则可进行闭环的调试。 

闭环：主要依据变频器频率上升与下降的速度和空压机压力的升降相匹配，不要产生压力振荡，还要注意观察机械共振点，将共振点附近的频率跳过去

变频螺杆空压机特点介绍

螺杆空压机与活塞式空压机相比，在气量、维护、节能和使用寿命等方面的巨大优势，螺杆空压机的市场需求量急速放大。螺杆空压机将取代活塞式空压机，成为未来市场需求的主流，已经成为业内的共识。 

与此同时，交流变频调速技术也不断的在发展，应用的领域也在急剧扩张。近1-2年来，一些主要的螺杆空压机的生产厂家，也在探索螺杆空压机变频化的可行性，如变频化的好处、变频化的技术风险、应该采用怎样的控制方案等等。

一、 螺杆空压机采用变频调速的好处： 

空压机使用场合一般有如下特点：配置容量比实际气量大、气量消耗不稳定、气压要求稳定、噪音要尽可能低（尤其夜间）。变频螺杆空压机有如下几个好处：  1、 气压稳定：由于变频化的螺杆空压机利用了变频器的无级调速特点，通过控制器或变频器内部的PID调节器，能对压力实现快速调节控制；比工频运行的上下限开关控制相比，气压稳定性成指数级的提高；  

2、 更节能：尽管各个厂家的螺杆空压机采取了不同的节能运行模式，但由于变频器是根据实际用气量实时调整电机转速的，用气量低的时候还可以让空压机自动休眠，这样就大大减少能源的损失。需要注意的是，系统控制方式的不同对节能效果有很大影响。 

3、 启动无冲击：由于变频器本身是一个软启动装置，启动电流zui大在额定电流的两倍左右，与工频启动一般在额定电流的6倍以上相比，启动冲击很小。 这种冲击不仅是对电网的，也有对真个机械系统的冲击，也大大减少。 

4、 噪音低，由于稳定运行时运行频率小于工频，机械噪音下降，机械磨损小；

5、 对储气罐容量要求小；  

二、 螺杆空压机变频化的风险； 

从系统可靠性的角度考虑，变频化后必须考虑两个风险：

1、 电机散热的风险，由于采用普通电机，转速下降后电机散热效果变差，因此，变频器必须限制一定的zui低运行频率以保证足够的散热效果。因此，节能效果好与电机的散热成了一个矛盾; 

2、 系统的润滑系统，目前空压机的润滑系统有采用压力式和离心式的。目前螺杆空压机采用的压力式的润滑方式跟电机转速没有关系，因此，变频化的风险不存在；而活塞式空压机的变频化必须考虑这个风险；   

三、 螺杆空压机目前的控制方案与本公司方案的比较； 

目前，多数厂家采用方案

1进行变频化，如图所示： 这种方案的特点是：

1、 采用V/F控制方式的变频器；

2、 变频器有一个zui低运行频率，以保证电机的散热效果；

3、 机器一直在工作，即使用气量减少，如果气压升高，zui后只能通过安全阀泄放掉； 

4、 也曾经采用zui低频率运行一段时间后停机的方案，但当压力低于下限压力时要再启动时很容易导致变频器的跳闸。这是V/F变频器固有的缺点，即低频启动力矩不够大