一、變頻改造原理
空壓機(jī)工作原理目前空壓機(jī)上都采用兩點(diǎn)式控制（上、下限控制）或啟停式控制（小型空氣壓縮機(jī)），也就是當(dāng)壓縮氣體氣缸內(nèi)壓力達(dá)到設(shè)定值上限時(shí)，空壓機(jī)通過本身氣壓或油壓關(guān)閉進(jìn)氣閥，小型空氣壓縮機(jī)則停機(jī)。
當(dāng)壓力下降到設(shè)定值下限時(shí)，空壓機(jī)打開進(jìn)氣閥，小型空壓機(jī)則又啟動(dòng)。傳統(tǒng)的控制方式容易對電網(wǎng)造成沖擊，對空壓機(jī)本身也有一定的損害，當(dāng)用氣量頻繁波動(dòng)時(shí)，尤其明顯。
正常工作情況下，空氣被壓縮到儲(chǔ)氣罐?？諌簷C(jī)各點(diǎn)的檢測（包括壓縮空氣溫度、壓力，鏍桿溫度、冷卻水壓力、溫度和油壓、油溫等等）和整體控制由主控制單板機(jī)控制。
當(dāng)空壓機(jī)出口壓力達(dá)到設(shè)定值上限時(shí)，通過油壓分路閥關(guān)閉進(jìn)氣口，同時(shí)打開內(nèi)循環(huán)管路，作自循環(huán)運(yùn)行。此時(shí)用氣單位繼續(xù)用氣。
當(dāng)壓力下降到設(shè)定值下限時(shí)，油壓分路閥關(guān)閉循環(huán)管路，打開空氣進(jìn)口，空氣又由過濾器經(jīng)壓縮到儲(chǔ)氣罐中。在靜態(tài)，原起動(dòng)方式（Y-△），及加載、卸載時(shí)對電網(wǎng)供配電設(shè)備及鏍桿都會(huì)造成極大的沖擊。尤其是能源的嚴(yán)重浪費(fèi)。
主電機(jī)轉(zhuǎn)速下降，軸功率將下降很多。節(jié)能潛力相當(dāng)大。變頻節(jié)能的效果是十分顯著的，特別是調(diào)節(jié)范圍大的系統(tǒng)及設(shè)備，通過實(shí)際應(yīng)用可以直觀的看出在流量變化時(shí)只要對轉(zhuǎn)速（頻率）稍作改變就會(huì)使軸功率有更大程度上的改變，就因有此特點(diǎn)使得變頻調(diào)速（節(jié)能）方式成為一種趨勢并且不斷深入的應(yīng)用于各行業(yè)及其各種調(diào)整領(lǐng)域。
二、 變頻改造設(shè)計(jì)
針對原有供氣控制方式存在的諸多問題，經(jīng)過上述分析，應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)進(jìn)行恒壓供氣。通過壓力變送器采集實(shí)際壓力P送給PID智能調(diào)速器，與壓力設(shè)定值P0作比較，并根據(jù)差值的大小按既定的PID控制模式進(jìn)行運(yùn)算，產(chǎn)生控制信號(hào)送變頻調(diào)速器VVVF，通過變頻器控制電機(jī)的工作頻率與轉(zhuǎn)速，從而使實(shí)際壓力P始終接近設(shè)定壓力P0。
同時(shí)，該方案可增加工頻與變頻切換功能，并保留原有的控制和保護(hù)系統(tǒng)，另外，采用該方案后，空壓機(jī)電機(jī)從靜止到旋轉(zhuǎn)工作可由變頻器來啟動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了軟啟動(dòng)，避免了啟動(dòng)沖擊電流和啟動(dòng)給空壓機(jī)帶來的機(jī)械沖擊。
三、改造效果
（1）整套改造裝置并不改變空壓機(jī)原有控制原理，也就是說原空壓機(jī)系統(tǒng)保護(hù)裝置依然有效。并且工頻/變頻切換采用了電氣及機(jī)械雙重聯(lián)鎖，從而大大的提高了系統(tǒng)的安全、可靠性。
（2）空壓機(jī)改造工程安裝完畢后，一次試車成功，運(yùn)行穩(wěn)定，
（3）除緩沖缸壓力在部分頻率時(shí)增大0.2公斤外，油壓、油溫及各點(diǎn)的檢測數(shù)據(jù)均在安全數(shù)值內(nèi)被優(yōu)化。
（4）變頻改造后，起動(dòng)為軟起動(dòng)，運(yùn)行時(shí)無卸載和加載沖擊電流現(xiàn)象，空壓機(jī)本身的機(jī)械性沖擊大大減小。
（5）在保證管網(wǎng)供氣的情況下，電流大大降低，基本不出現(xiàn)滿載現(xiàn)象，一般在40Hz左右，和以前相比，節(jié)電率在20%以上，約18個(gè)月可以收回投資。
（6）空壓機(jī)、供配電設(shè)備及機(jī)械設(shè)備因供氣穩(wěn)定，維修量大大減小，綜合效益明顯。
（7）改造后空壓機(jī)的運(yùn)行安全、可靠，同時(shí)達(dá)到了用氣的工藝要求。
