1 概略
在全球金融危机的影响下，我国将可能面临一到两年的惨淡时期。反常剧烈的商场竞争已渗透到各行各业的每个旮旯中。面临危机局势，出产型企业怎样才能有效地进步出产功率、工艺，在到达节能降耗然后下降出产成本的一起，保住产品优势已成为各厂家发展中的首要问题。咱们要活跃应对商场改动，加速技术改造、降本增效。全国范围内的节约能源已成为一个刻不容缓的问题，这也是联系到我国经济可持续发展战略的一个重要因素。据不完全统计我国电能的60%是被各行各业中广泛运用的风机、水泵等通用设备所耗费，而螺杆紧缩机则占了60%中的20%左右，足见其年耗费能量有多大。
2 螺杆紧缩机的节能潜能
因为螺杆紧缩机是结构杂乱的通用设备，作业时刻长，装备电机功率较大，因此下降螺杆紧缩机的功耗，进步螺杆紧缩机的作业功率，对节能具有必定含义。虽然咱们加强日常作业办理，削减走漏、合理光滑、定时维护和预知修理等，可是其蕴藏的节能潜力仍远未被发掘出来。
一般运用的螺杆式紧缩机的作业原理是，螺杆在气缸内作旋转作业，周期性地改动缸内的体积，然后使气缸内气体体积发生改动，并与气缸内气阀作相应的开闭动作合作，经过吸气、紧缩、排气等动作，将无压或低压气体升压，并输出到储压罐内。
2.1 输入电流(功率)与排气压力剖析
螺杆紧缩机的驱动轴上所需求的轴功率，与排气压力、螺杆紧缩机转速有直接的联系，也就是说，在实践作业中，因为紧缩空气的运用随时在改动，螺杆紧缩机并不经常在额外工况下作业，而螺杆紧缩机排气压力的凹凸则直接影响到实践轴功率的巨细。排气压力越高，所需轴功率也越大。实验证明满负载时，螺杆紧缩机的输入电流(功率)与排气压力的联系契合图1 曲线与联系式(1)。
2.2 传统作业形式坏处
为满意用气量随时改动的要求，储气罐内气体有必要坚持必定的压力，某冷饮厂出产线作业压力为0.65~0.80 MPa，现在大多数螺杆紧缩机均选用堵截进气的调理方法来改动排至储气罐的气量。关于螺杆紧缩机气量的供求联系表现为排气压力的改动，螺杆紧缩机排气量正好满意出产用气量要求时，储气压力坚持不变，若能保持这种状况当然最佳，但实践上用气量是随时改动的，并且规划冗余量较大，所以螺杆紧缩机排气量都要大于用气量。假如螺杆紧缩机仍恒速作业，则储气罐内的气体越积越多，当罐内压力上升到达设定压力时，一般选用两种方法：一种是螺杆紧缩机卸荷作业，不发生紧缩气体，电动机处于空载作业，其用电量为满负载的30豫耀60%，这部分电能被白白浪废掉。别的一种方法是中止螺杆紧缩机作业，这样好像螺杆紧缩机空转或不断放空所糟蹋的电能被消除了，可是若无体积较大的储气罐，将会带来电动机的频频发动，螺杆紧缩机的空载发动电流大约是额外电流的5耀7 倍，对电网及其它用电设备冲击较大，一起也会使螺杆紧缩机的运用寿命缩短。
2.3 变频作业的优势
因为螺杆紧缩机能够在确保出产所需求的最低压力下作业，这样会使电机输入功率大大下降。
如图2 所示，辅以压力闭环操控，就可完成螺杆紧缩机的供气压力—转速的动态匹配，然后削减电机的实践输入功率，到达节能意图。也即电机的转速由供气压力来操控，紧缩机需求多大的功率，电机就输出多大的功率，而不用做无用功，然后获得杰出的节能作用，节能的另一方面是螺杆紧缩机中止了空转，所以电机不存在轻载作业，这部分能量也很可观。
相应带来的其它优点是：供气压力安稳。经过压力调理器，可使螺杆紧缩机坚持在设定的压力值下作业，压力安稳可靠性高，并且压力能够无级设定，随时可调。电机完成软发动，紧缩机的运用寿命及检修周期都将得到大大延伸。螺杆紧缩机排气量由螺杆紧缩机的转速来操控，气缸内气阀片不再重复地敞开和封闭，阀座、绷簧等作业条件大大改进，避免了高温、高压气体急剧的活动与冲击，使修理作业量削减。
3 实例
以下为某冷饮厂出产线上的螺杆紧缩机的变频作业状况。
3.1 螺杆紧缩机变频节能实践剖析
冷饮厂的每日供气量随时节的改动而不同，一日中每时的供气量也随时刻昼夜而有别，冷饮厂的供气量一直处于动态的改动之中，冷饮出产线的作业数量也在不断地改动。该冷饮厂出产线总数为6，进气闸板、排气闸板与出气蝶阀都选用气动操控，以源台螺杆紧缩机(两用两备)组成的空压站供应气源。出产线空压站变频调速匹配图如图3所示。以下是节能作用的实践测算，其间螺杆紧缩机配用电机参数分别为Pe=11 kW，Ie=22.3 A，Ue=380 V。
1)只作业—条或两条冷饮出产线只敞开一台螺杆紧缩机，卸荷时作业电流为11 A，电压为400 V，功率因数约为0.85，耗费有功功率为P越3伊400伊11伊0.85越6 477.68 W越6.4 777 kW。
载荷-卸荷时刻比为8:6，那么一年一台螺杆紧缩机卸荷作业所需电能为：W越P伊24伊365伊6衣14越24 319.06 kW·h
2)3 条冷饮出产线悉数投运只敞开一台螺杆紧缩机，这时螺杆紧缩机不再有卸荷作业，储气罐压力为0.65 MPa，输入电流为20 A，没有做无用功。
3)6条冷饮出产线悉数作业有必要将两台螺杆紧缩机悉数投入作业，这种状况下的作业状况与2)相似。
3.2 螺杆紧缩机变频调速的完成计划
依据现场状况，现在操控出产线气动阀共有4台(两用两备)螺杆紧缩机，类型相同。选用1台欧姆龙变频器轮换去驱动两台螺杆紧缩机，这样两台螺杆紧缩机在作业时，一台调速作业一台定速作业;再辅以恰当的操控功用，即可完成整个空压站的恒压主动操控。该体系能够依据储气罐压力的改动，主动调理螺杆紧缩机的转速和螺杆紧缩机的作业台数。
该体系主动化程度高，作业方法合理，不到一年时刻就能回收出资。当然，螺杆紧缩机选用了变频调速后，应该留意对螺杆紧缩机正常作业有无影响，首先是光滑问题，其实螺杆紧缩机转速越低，吸、排气压力差越小，光滑油耗量也就越小，即所谓“低转速，低光滑”。
3.3 变频器功用要求
1)因为螺杆紧缩机一起具有了变转矩负载和恒转矩负载的特性。所以咱们选用了德国原装的殴姆龙系列变频器，它的过载特性最高可达电机额外电流的200%，IGBT 的极限电流为额外电流的6倍。全面的电机维护功用确保螺杆紧缩机的长时间无故障作业。且因为其仅有的出厂24个月保质期，最大极限地维护了用户利益。
2)变频器选用多种操控形式，包含磁场定向矢量操控、直接转矩操控等，能够确保变频器满足的转矩输出。
3)变频器内置PID 功用，能够直接输入压力信号便于压力闭环操控。
4)变频器能够在-20益耀65益的环境温度中无障碍作业(一般螺杆紧缩机装置场合温度较高);乃至能够在海拔4 000 m 的高原地区正常运用;可在320 V到528 V之间，宽电压作业。
4 结语
变频器在各行各业中，特别是在节能降耗方面已逐步得到广泛的使用，以上事例仅为抛砖引玉。这次全球金融危机不同以往，其影响深度、广度和持续时刻难以预料，对此咱们企业必定要练好内功，精密办理，作好节能降耗作业。
