空壓機的運行原理與分析
�？諌簷C是大轉動慣量的負載，其結構是由一對平行嚙合的陰陽轉子在氣缸內轉動，使轉子齒與槽之間的空間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，實現螺桿空壓機的吸氣、壓縮和排氣的全過程。而主要驅動空壓機陰、陽轉子轉動的機型有兩種：一是來自于柴油機通過聯軸器經齒輪偶合驅動，二是電動機直接通過齒輪偶合驅動。由于柴油機的工作狀態是受柴油機的轉速與輸出功率曲線的影響而較難實現節能的主要原因。這里著重對電動式空壓機進行分析，柴動機的節能暫放后敘�！ �
二、一般電動式空壓機的運行分析
1、空壓機的動力
空壓機動力來自交流異步電動機，電動機的能量來自電能，那就要從轉動原理了解電動機與電能的關系，其轉速公式為: n= 60f (1-s)/p 其中： n為電機轉速； f為供電頻率； P為電機極對數； s為轉差率�！ �
在工頻條件下，電動機一般是經星——三角啟動開關從靜態啟動，十幾秒后才能達到額定轉速的工作狀態。在這的啟動過程中，電機和啟動開關及導線要承受于電動機近七倍的額定電流。以P100的空壓機為例：其電機功率為75KW，三相380V，額定電流約為 150A ，四極（極對數為2），轉差率約2%，根據以上公式：異步轉速＝60×50Hz（1－2%）/ 2＝1470r/min從轉速0r/min至額定轉速1470r/min需時間約10秒,而啟動電流則是額定電流的七倍（即150×7＝ 1050A�。┲饾u降至 80A�。催M氣閥關閉狀態時，負載率約為55%），此時，表面上看電流是減小了，這時存在一種現象就是：大馬拉小車，即無功功率在增大，用電量＝有功＋無功，即沒有節電。另一方面，考慮到空壓機時常在滿負荷的狀態下長時間的運行，因此，在設計電動機拖動功率時余量一般要偏大，其能耗就更不容忽視了。
2、空壓機加、卸載方式存在的問題：
加載、卸載控制方式即為進氣開關控制方式，即達到壓力上限時關閉進氣閥，壓縮機進入輕載，當壓力抵達下限時進氣閥打開，壓縮機進入滿載運行。由此看來，空壓機在正常的工作狀態下，電動機的轉速不會隨著壓力的變化而變化，也就是說，電機是在額定的最高轉速的狀態下運行，其負載的輕重取決于進氣閥的開閉�！ �
（1）電動機的能耗分析
加、卸載控制方式使得壓縮氣體的壓力在上限～下限之間來回變化。下限是最低壓力值，它是保證用戶工作狀態下的最低壓力。一般情況下，Pmax與Pmin之間關系可以用下式來表示: Pmax＝(1＋δ)Pmin δ是一個百分數，其數值大致在15%～30%之間。 在加、卸載供氣控制方式下的空壓機，所浪費的能量主要在2個部分:
a. 加載時的電能消耗
當壓力降至最小值后，由于控制方式的決定，其壓力會繼續上升直到最大壓力值。在加壓過程中,一定要向外界釋放很多的熱量，從而導致電能損失。另一方面，在壓力上限時的氣體在進入（用戶）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�！ �
b. 卸載時電能的消耗
當壓力升到最大值時，空壓機通過降壓來卸載:關閉進氣閥使電機處于輕載狀態，同時將分離桶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。經估算，在卸載時間所占比例不大的工況下，空壓機卸載時的能耗約占空壓機滿載運行時的10%～25%。換言之，空壓機20%的時間處于空載狀態，是在作無用功。以此工作原理，不難看出節能的空間較大。
