空氣壓縮機的種類有很多，但其供氣控制方式幾乎都是采用加、卸載控制方式。該供氣方式雖然原理簡單、操作方便，但存在耗電量高、進氣閥易損壞、供氣壓力不穩定等問題。傳統空壓機供氣系統電能浪費分析1、傳統空壓機的工作狀態主要有兩種：一種是加載狀態，另一種是空載狀態。

(1)加載時的電能消耗

       加載狀態時，在壓力達到最小值后，原控制方式決定其壓力會繼續上升直到最大壓力值。在加壓過程中,一定要向外界釋放更多的熱量，從而導致電能損失。另一方面，高于壓力最大值的氣體在進入氣動元件前，其壓力需要經過減壓閥減壓,這一過程同樣是一個耗能過程。

(2)卸載時電能的消耗

       空載狀態時，當壓力達到壓力最大值時，壓縮機通過如下方法來降壓卸載:關閉進氣閥使電機處于空轉狀態，同時將分離罐中多余的壓縮空氣通過放空閥放空。這種調節方法要造成很大的能量浪費。據測算，空氣壓縮機卸載時的能耗約占空壓機滿載運行時的10%～25%,這還是在卸載時間所占比例不大的情況下。換言之，該壓縮機20%左右的時間處于空載狀態，在作無用功。很明顯在加卸載供氣控制方式下，空氣壓縮機電機存在很大的節能空間。

2、傳統壓縮機壓力控制是上下限控制，首先根據生產設備的最低壓力要求，設定空壓機輸出壓力的下限，也就是空壓機開始加載的壓力；再在最低壓力上加1帕左右，作為壓縮機輸出壓力的上限，即開始卸載的壓力。空壓機的輸出工作壓力將在上下限之間波動?？諌簷C的功率消耗和輸出壓力成正比，輸出的壓力越高消耗的功率也越大。從輸出壓力的下限到上限的1帕的壓差將多消耗總功率的7-10%。

3、傳統壓縮機供氣系統中，如果有多臺空壓機同時運行，每臺空壓機的輸出壓力都將隨著管網的壓力波動在上下限間波動，所以每臺機都多消耗7-10%的額定功率。

4、傳統壓縮機供氣系統中運行參數的設定不同也會造成空壓機用電量的不同，必須根據用氣工況進行設定，才能達到最經濟的運行效果。

5、傳統壓縮機供氣系統由于電機不允許頻繁啟動，導致在用氣量少的時候電機仍然要空載運行，浪費電能。經常卸載和加載導致整個氣網壓力經常變化，不能保持恒定的工作壓力。
 

1、原供氣系統介紹

        以改造過壽力的二臺空氣壓縮機為例，原空壓機供氣系統采用兩臺空氣壓縮機工頻供電運行。下限壓力為0.5MPa，上限壓力為0.7MPa。跟據生產情況白天兩臺同時運行，晚上一臺運行。一般工作情況為工作20分鐘后壓力達到上限0.7MPa，停機5-7分鐘后壓力下降到下限0.5MPa。然后又重新啟動，如此循環工作。存在問題是由于工作空氣壓縮機是用工頻供電運行，電機的頻繁起停，對電機損害特別大，容易加速電機的老化。

        另外，長期大氣壓供給很容易造成氣管爆裂，后來客戶為了不讓電機經常啟動停止直接把卸壓排空閥壓力調至0.5MPa，這樣電機始終處于滿負荷運行，同時也浪費了很大一部分電能，降低了設備使用壽命。根據實地觀察，空氣壓縮機上限設定壓力為0.7MPa，下限為0.5MPa，而我們實際滿足工作用氣壓力為0.5MPa，因而必須實行恒壓供氣，均衡空氣壓縮機工作運行，以達到節能目的。

2、變頻恒壓供氣系統框

        針對壓縮機系統供氣控制方式存在的諸多問題，我們對二臺空壓機同時增加兩臺變頻調速器進行恒壓供氣控制。使用一臺160kW通用型變頻器和一臺110kW通用型變頻器，增加一臺PLC、一個觸摸屏，一個A/D轉換模塊，對該供氣系統進行節能改造。

        根據要求，我們設計了一套實用性很強的方案，我們把空氣壓縮機供氣系統的儲氣罐壓力作為控制對象，用壓力變送器SP采集儲氣罐的壓力P轉變為電信號送給PLC自整定控制儀，與觸摸屏的壓力設定值SV作比較，并根據差值的大小按既定的PID控制模式進行運算，產生控制信號送變頻器，通過變頻裝置來控制電機的工作頻率與轉速，從而使實際壓力P始終接近設定壓力值SV。通過變頻器、壓力傳感器與PID自整定控制儀的有機結合，構成供氣閉環自動控制系統，自動調節空氣壓縮機的輸出壓力。使每臺空壓機的利用率均等，增加系統、管道壓力的穩定性和可靠性，方便技術員控制和維護。