工作原理

   螺杆式空压机整个工作原理流程图如下：

传统空压机系统组成

   在传统空压机控制系统中，主电机一般采用“Y-△”启动方式，靠后端出气管道上安装的压力变送器来控制空气压缩机的压力。空压机启动时，主电机先进行“Y-△”启动，此时加载电磁阀未打开，空压机处于“卸载”状态，待“Y-△”完成后，根据系统设定延时时间（譬如10s）,加载电磁阀打开，空压机“加载”运行。“加载”运行过程中，如果后端设备用气量较大，压力传感器检测压力值达不到“卸载压力”值，则加载电磁阀持续动作，空压机会一直保持“加载”状态。如果后端设备用气量变小，压力传感器检测压力值慢慢增大，达到“卸载压力”值，则系统控制加载电磁阀关闭，空压机进入“卸载”状态。

   当空压机连续运行，润滑油温度会升高，当温度达到一定程度时，油温风机开始运行，用于降低油温。风机运行一段时间，润滑油温度下降，则自动停止。一般来说，控制系统会设定油温风机的工作温度范围为：75℃~85℃。

   传统的螺杆式空压机控制系统存在一些明显的技术弱点：

   (1)启动电流冲击大；

     启动方式虽为“Y-△”降压启动，但启动冲击电流仍然会达到额定电流3倍以上，对电网冲击大，易造成电网不稳，并影响其它用电设备的运行安全。

   (2)加、卸载供气控制方式严重浪费能源；

     空压机加、卸载控制方式使得压缩气体的压力一直在Pmin~Pmax之间来回变化，其中Pmin为能够保证用户正常工作的最低压力值；Pmax为设定的最高压力值。结合空压机的加、卸载原理分析，传统空压机控制方式下，能量浪费主要体现在三个方面：

     a.压缩空气压力超过Pmin所消耗的能量；

     b.减压阀减压时消耗的能量；

     c. “卸载”运行时，主电机一直处于空载状态消耗的能量。

   (3)供气压力稳定性差，生产工艺难保证。

     传统的控制方式，为避免供气不足，供气压力会较需求值偏高一些，这样会增大成本和能耗。另外，在一些用气量偏小，用气频率低的场合，空压机系统会进行频繁的“加载”和“卸载”操作，这样就很难保证气压精度。

工艺要求

   螺杆式空压机变频调速系统主要是针对主电机进行控制，油温风机的控制需求相对较少，具体工艺要求如下：

   (1)启动力矩大；

   (2)启动平稳，冲击小；

   (3)内置PID控制功能，满足系统恒压控制要求；

   (4)过载能力强；

   (5)系统稳定性高，EMC特性好。

应用方案

   以某品牌30kW工频螺杆式空压机改造现场为例，来介绍G1系列矢量型通用变频器在空压机行业的应用。

1.  原有系统采用“Y-△”启动，变频改造后电气原理图如下：

   工、变频改造注意事项：

   (1)压力传感器信号：原有系统中压力传感器信号只接入空压机控制器，改造后，需要压力传感器信号作为PID控制的反馈信号，所以需要将压力传感器信号（4~20mA）串联接入控制器和变频器模拟电流输入端AI1；

   (2)变频器启动信号：在保留原有“Y-△”启动电路的前提下，变频器启动信号取自“△”接触器“NO”点，已保证待“Y-△”完成后再启动变频器；

   (3)原有系统中的变压器输入侧电源、油温风机电源、相序检测电路:变频器接入原有系统后，需要将上述涉及到的线路全部移至变频器输入电源侧。

系统参数设置：

   现场空压机主电机：30kW 380V 59A 50Hz 975r/min，根据现场情况，选择华远G1系列矢量型通用变频器，1:1匹配即可。