一、系统原工频运行概况
1、空压机工作原理简述：
原空压机的运行方式为工频状态。压力采用两点式控制（上、下限控制），也就是当空压机气缸内压力达到设定值上限时，空压机通过本身的油压关闭进气阀，当压力下降到设定值下限时， 空压机打开进气阀。生产的工作状况决定了用气量的时常变化，这样就导致了空压机在半载或轻载下运行，或者经常是加载几分钟，卸载几分钟，频繁的卸载和加载，对电动机、空压机和电网造成很大的冲击。再说，空压机卸荷运行时，不产生压缩空气，电动机处于空载状态，其用电量为满负载的60%左右，这部分电能被白白的浪费。
系统在设计时是针对全厂满负荷用气量来设计的，并考虑了富余，是按最大量来设计的的，而现在的工况是用气量经常变化，且经常在半载下运行，在整个系统运行时存在着严重的“大马拉小车”的现象。为了解决这种现象，节约能源，提高经济效益，有必要对现有系统进行变频改造。
2、原系统工况存在的问题
1）主电机全压起动，起动时的电流很大,会影响电网的稳定及其它用电设备的运行安全，对机械设备的冲击大，电机轴承的磨损大，所以设备维护工作量大。
2）主电机时常轻载运行，属非经济运行，电能浪费严重。
3）主电机工频运行致使空压机运行时噪音很大。
4）经常卸载和加载导致整个气网压力经常变化，不能保持恒定的工作压力。
二 、变频改造后运行情况
安装三佳变频器后，启动无冲击，保护了空压机，延长了使用寿命。经调试后，供气气压稳定，减少了频繁加卸载的次数，降低了空压机运行噪音。奥圣变频器提高了产品质量，节省了电能消耗，降低了空压机保养、维修费用，很好地解决了螺杆空压机使用时存在的问题，客户对我们的服务感到非常满意。
现场图片
三、变频改造技术方案
1、 系统控制原理
本系统采用工变频工作方式，增加了系统的可靠运行，正常情况下，系统变频器运行，以压力为目标，PID运算控制变频器输出频率，实现恒压供气。其控制原理为：将供气管道压力作为调控参数，通过压力变送器（或远传压力表）将压力信号转换为4- 20mA直流信号，送入变频器内的模拟量输入端子，经过变频器内部PID运算，随时调整变频器的输 出频率，控制电机转速，维持管道压力稳定在设定的压力值上。若管道压力发生变化将自动进行调节。例如，当用气量减少，管道压力增加时，调节过程是：变送器 信号大于设定信号，调节器输出减少，变频器输出频率降低，电机转速下降，压缩机风量减小，使管道压力减小。由于其调控过程较快，短时间内，变换器信号和压 力给定信号便处于动态平衡状态，从而维持了变频器输出频率稳定，实现了恒压供气，使空压机始终处于节电运行状态。
2、改造方案
设计时，根据电机容量(55KW/380V)选用三佳变频器，采用PID调节母管定压控制方式。该系统在设计时，从安全角度考虑，在保留原工频系统情况下，增加变频系统，做到了工频变频互锁切换。通过外部控制电路，使空压机起停操作步骤仍然如前，操作简单，安全可靠。在供气管道上安装压力传感器，通过压力来控制变频器的转速。
四、三佳变频器主要参数设置
F0.02 = 1 端子控制
F0.03 = 8 PID控制设定
F4.00 = 1 正转运行
F5.02 = 8 故障输出
FA.00 = 0
FA.01 = 46.5 目标压力比例
FA.02 = 1
FA.08 = 0
五、节电率估算：
工频耗电量估算
1）异步电机空载、不同负载运行情况下功率因数、效率随负载变化情况：
| 负载情况 | 功率因数 | 效率 |
| 空载 | 0.25
| 0 |
| 1/4负载 | 0.5 | 0.78 |
| 1/2负载 | 0.77 | 0.85 |
| 3/4负载 | 0.85
| 0.88 |
| 满载 | 0.89 | 0.88 |
2） 空压机加载日均时间为6小时, 卸载日均时间为6小时,加载率50%,每年用电天数300天
3）55kw异步电机空载电流约40A
4) 功率计算
cosθ：功率因数 η：效率
空载（卸载）功率 P1 = 1.732*U*I*cosθ = 1.732*380*40*0.25 =6.6kw
满载（加载）功率 P2 = 55kw
一年耗电量： W = (P1*6 + P2*6) * 330 = (6.6kw *6 + 55*6) * 300 =（39.6 + 330）kwh * 300 = 108540度
变频耗电量估算：
1）变频器工作效率η=98%
2）变频工作平均功率25kw
一年耗电量： W = 25 * 12 * 300 / η = 300 *300 kwh/ 0.98 = 91836度
节电率计算：
W = 108540 - 91836 = 16704 度
节电率 = 16704 / 108540 = 15.38 %