空壓機節能原理及改造效果
空壓機是一種工礦企業中的空氣動力提供設備, 電動機的容量一般都較大，而且大多數是常年連續運行的，故節電潛力很大，變頻器在空壓機上的節能技術改造取得了顯著的經濟效益和綜合效益。
一、空壓機工作原理
通常空壓機分為螺桿式空壓機和活塞式空壓機。
Ø 螺桿式空壓機工作原理
螺桿式空壓機是由一對相互平行嚙合的陰陽轉子(或稱螺桿)在氣缸內轉動，使轉子齒槽之間的空氣不斷地產生周期性的容積變化，空氣則沿著轉子軸線由吸入側輸送至輸出側，實現螺桿式空壓機的吸氣、壓縮和排氣的全過程。空壓機的進氣口和出氣口分別位于殼體的兩端，陰轉子的槽和陽轉子的齒被主電機驅動而旋轉。
Ø 活塞式空壓機工作原理
活塞式空壓機是由電動機帶動皮帶輪通過聯軸器直接驅動曲軸，帶動連桿與活塞桿，使活塞在壓縮機氣缸內作往復運動，完成吸入、壓縮、排出等過程,將無壓或低壓氣體升壓，并輸出到儲壓罐內。其中，活塞組件，活塞與汽缸內壁及汽缸蓋構成容積可變的工作腔，在曲柄連桿帶動下，在汽缸內作往復運動以實現汽缸內氣體的壓縮。(此種改造一般效果不如螺桿式明顯)
二、空壓機系統控制過程
空壓機主電機運行方式一般為星型到三角降壓起動后再全壓運行。加、卸載供氣控制方式為進氣閥開關控制方式，即壓力達到上關閥，壓縮機空載運行；壓力抵達下開閥，壓縮機加載運行。供氣系統具體工作流程為：當按下啟動按鈕，空壓機在卸載模式下啟動，這時進氣閥處于關閉位置，而排氣閥處于打開位置。等降壓完成后空壓機開始加載運行，系統壓力開始上升。如果系統壓力上升到壓力上限值，控制器使進氣閥關閉，壓縮機空載運行，直到系統壓力降到壓力下限值后，控制器使進氣閥重新打開，排氣閥關閉，壓縮機打開，壓縮機滿載運行,不斷重復上述過程。空氣壓縮機的排氣量和壓力，在運轉中也不是不變的，常因工況變化導致用氣量變化，所以空氣壓縮機工作時總是在重復滿載－卸荷工作方式。
滿載時的工作電流接近電動機的額定電流，卸荷時的空轉電流約為30-50％電動機額定電流，這部分電流不是做有用功，而是機械在額定轉速下的空轉損耗。這種機械式調節裝置雖然也能起到壓力調節作用，但是壓力調節精度低，壓力波動大。壓縮機總是在額定轉速下工作，機械磨損大，電耗高。
三、沒有采用變頻器控制時有以下缺點
1、工頻起動設備時的沖擊大，對電機軸承的磨損大，所以設備維護成本較高。
2、雖然都是降壓啟動，但起動時的電流仍然很大，會影響電網的穩定及其它用電設備的運行安全.
3、由于空壓機不能排除在滿負荷下長時間運行的可能性，所以只能按需要設計電動機的容量，設計余量一般都偏大,這樣會導致在用氣量少的時候電機仍然要空載運行, 因此就不能直接使用氣壓力與供氣壓力達到穩定,造成供氣壓力忽大忽小,也不能降速調節輸出功率實現真正匹配，造成電能嚴重浪費。
四、變頻改造的節能原理
根據空氣壓縮理論，壓縮機的軸功率、排氣量和軸轉速符合下列公式：
PZ=M×n×Vd／9553=K×Vh ×n2
式中：PZ——空壓機軸功率（KW）；M——壓縮機輸入平均軸扭矩（N.m）；
n——壓縮機軸轉速（r/min）；K=9553——與氣缸容積、壓力、溫度和泄漏有關的系數；
n2——調節后壓縮機的軸轉速（r/min）；Vh——一級氣缸容積（m3）；
Vd——在n2轉速下的排氣量（m3/min）。
根據上述理論分析，在空壓機的氣缸容積不能改變的條件下，只有調節空壓機的轉速才能改變排氣量，空壓機是恒轉矩負載，壓縮機軸功率和轉速成正比，在空壓機總排氣量大于風動工具用氣量時候，通過降低或者控制好空壓機的轉速調節供氣壓力，是達到空壓機經濟運行的辦法。
五、采用變頻器進行轉速控制的優點
1、節約能源：節電、節油
1、節約能源：節電、節油
2、降低運行維護成本
3、提高壓力控制精度，空壓機系統恒壓控制
4、延長空壓機使用壽命
5、降低空壓機噪音
6、滿足低氣量特性
