空压机电机功率一般较大，启动方式多采用空载（卸载）星-三角启动，加载和卸载方式都为瞬时.这使得空压机在启动时会有较大的启动电流，加载和卸载时对设备机械冲击较大；不光引起电源电压波动，也会使压缩气源产生较大的波动；同时这种运行方式还会加速设备的磨损，降低设备的使用年限!对空压机进行变频改造，能够使电机实现软起软停，减小启动冲击，延长设备使用年限；同时由于电机运行频率可变，实现了空压机根据用气量的大小自动调节电机转速，减少了电机频繁的加载和卸载，使得供气系统气压维持恒定，在一定程度上节约了电能.

　　空压机启动时，加载阀处于不工作态，加载气缸不动作，空压机头进气口关闭，电机空载启动.当空气压缩机启动运行后，如果后端设备用气量较大，储气罐和后端管路中压缩气压力未达到压力上限值，则控制器动作加载阀，打开进气口，电机负载运行，不断地向后端管路产生压缩气.如果后端用气设备停止用气，后端管路和储气罐中压缩气压力渐渐升高，当达到压力上限设定值时，压力控制器发出卸载信号，加载阀停止工作，进气口关闭，电机空载运行!

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　　节能改造设计要求根据原工况存在的问题并结合生产工艺要求！空压机变频改造后系统应满足以下要求：电机变频运行状态保持储气罐出口压力稳定，压力波动范围不能超过±0、2bar!系统应具有变频和工频两套控制回路。根据空压机的工控要求，系统应保障电动机具有恒转矩运行特性！为了防止非正弦波干扰空压机控制器，变频器输出端应有抑制电磁干扰的有效措施.在用电气量小的情况下，变频器处在低频运行时，保障电机绕组温度和电机的噪音不超过允许的范围.

　　空压机主电路和控制电路的变频改造：以某品牌空压机为例，该品牌型号的空压机采用星-三角启动方式，在主电路改造时，将变频器串接进原有的电源进线中；断开原加载阀控制回路，将原加载阀控制输出改为一个时间继电器JS，时间继电器的线圈一端与220V控制电路零线接通，另一端连接到PLC的加载输出点，将加载阀的一端直接和220V控制电路零线接通，另一端通过时间继电器JS的一对常开触点与220V控制电路火线接通，通过时间继电器延长加载时间.

　　考虑到系统以后扩展问题，变频器满足将来工控扩展的要求。在该变频器上端加装输入电抗器，有效的抑制了变频器对电网的干扰!空压机卸载后电机仍然工频运转，不仅浪费电能而且增加设备的机械磨损；空压机加载过程是突然加载，也会对设备和电网造成较大的冲击。因此对空压机进行变频改造具有改善电机的启动和运行方式、减少设备的机械磨损、在一定范围内节约电能等效果!在工厂的空气压缩机控制系统中，普遍采用后端管道上安装的压力继电器来控制空气压缩机的运行!

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　　运行成本降低！传统压缩机的运行成本由三项组成：初始采购成本、维护成本和能源成本！其中能源成本大约占压缩机运行成本的77%.通过能源成本降低43%，再加上变频起动后对设备的冲击减少，维护和维修量也跟随降低，所以运行成本将大大降低!提高压力控制精度，变频控制系统具有良好的压力控制能力，使压缩机的空气压力输出与用户空气系统所需的气量相匹配.变频控制压缩机的输出气量随着电机转速的改变而改变！由于变频控制电机速度的精度提高，所以它可以使管网的系统压力变化保持在±0、2bar范围内，有效地提高了工况的质量。

　　变频器的正转信号端子FWD，通过电机主电路上的交流接触器KM1的一对常开触点，与变频器公共控制端CM接通。变频器的模拟量反馈信号C1和GND端子，与压缩气输送管路上的压力传感器相连接！以单螺杆空压机为例说明空气压缩机工作原理，如下图所示为单螺杆空气压缩机的结构原理图。螺杆式空气压缩机的工作过程分为吸气、密封及输送、压缩、排气四个过程.当螺杆在壳体内转动时，螺杆与壳体的齿沟相互啮合，空气由进气口吸入，同时也吸入机油，由于齿沟啮合面转动将吸入的油气密封并向排气口输送；在输送过程中齿沟啮合间隙逐渐变小，油气受到压缩；当齿沟啮合面旋转至壳体排气口时，较高压力的油气混合气体排出机体！