衡量先进的压缩空气供应系统的一条基本准则就是其经济性。在这方面孰优孰劣很快就能泾渭分明。最佳配置的压缩空气供应系统很容易就使能源费用降低一半，在产品质量上所投资的每一欧元在装置的整个寿命周期中都会得到回报。在压缩空气系统中，技术进步作为整个装置质量的标志，是一个重要环节。人们对此可以寄以期望：现代化的压缩空气站可以通过降低寿命周期的成本来分期摊付较高的购置费用，减少能源的使用是最大的投资收益。
电子控制越来越高效
电子控制的效能越来越高，它可以将可调节的和非调节的压缩机组合成一个按照需求工作的整体装置。通过平衡工作的同步化改善了设备的利用率，压缩空气的生产和供应的效率得以不断提高。通过按照需求的变化对供应量进行智能化的调节，最有效地节约了电能。使用可调转速的驱动装置可以在恒定的压力下进行操作，因此可以避免无意义地提高压缩等级。由此而降低的能耗可以节约日常性的开支，所以增加的投资成本很快可以回收。
无论有多少台压缩机投入使用，人们还是希望其中有一台的驱动装置的转速可以调节。因为如果实际的需求量超过了为满足基本负荷的供应量，而必须灵活地用负荷峰值进行操作，一台带频率调节的压缩机总是最理想的解决办法。
具有调频功能的压缩空气装置在每天24h的运转中总是可以调整到接近最佳状态。因此，为了实现高效的压缩空气生产，人们越来越多地使用电子转速调节，以便按照需求进行生产。那么到底什么是压缩机的频率调节？它如何起作用？其具体优点是什么？
通过频率调节可以实现对供应量在很大程度上，即在25％～100％范围内的调节。通过对驱动电机转速的无级调节来实现根据压缩空气的需要量对装置进行调整，驱动电机是由一个变频器进行控制的，同时，压缩机级的转速也因此随之改变。通过变频器可以实现驱动电机的软起动和软停机。在接通电源时起动电流是在额定电流的范围之内，没有电流峰值。在驱动功率较大的情况下，正是这一点对于电力供应来说是很大的优点。
如果供应量低于25％，那么压缩机的运行就不经济了。根据开关操作循环的情况将压缩机关掉或继续空转运行。因为螺杆压缩机不立即关掉，而是先空转运行一段时间，能量会不必要地消耗。但是由于可以根据供应量的变化对装置进行调节匹配，瞬态开关过程和空转运行可以在很大程度上得以避免，从而使螺杆压缩机实际上可以进行对其有利的连续性操作。
供应量和功率消耗成比例
带频率调节的压缩机的功率消耗在满负荷时要比没有频率调节的压缩机的功率消耗高3%～5%。与此相反，频率调节通过电机的转速变化（由此导致压缩机级的转速变化）对供应量进行调节时其功率消耗几乎成比例下降。
图2 带整体式内装的变频装置和压缩空气制冷干燥装置的较大型的螺杆压缩机
因此频率调节的优点在于对较小的供应量范围进行调节，在供应量较小时通过进气调节器进行按比例调节（无级功率调节）的操作是不经济的。根据图1中两个调节曲线的比较可以看出，在平均供应量从100%到大约85%时通过进气调节器进行无级功率调节是有优越性的，而在此比例之下时频率调节的经济性则要好得多。从此可以看出，频率调节的理想的应用范围是在压缩空气的需求量变化很大，而且需要较小的供应量的地方。由于频率调节的范围很大，因此即使压缩空气需求量很小时，也能根据需求对供应量进行调节。现在已经有了最小驱动功率为7.5kW的调频压缩机,以这种方式几乎可以完全避免压缩机的开关循环和空转时间。
通过恒定的管网压力节约能源
通过根据供应量对装置进行调节适配，实际的压缩空气管网压力可以恒定地保持在需要的管网压力的水平上，在理想状态下可精确到0.1MPa。在非调节的压缩机上由于开关压力之差而出现的过度压缩的现象可以避免，这样每减少0.01MPa的过度压缩可以节约6％～10％的能源！
图3 带有可选用的整体式或附加式变频装置的无油螺杆压缩机
由于可以进行大范围的连续的流量调节，变频调节非常适用于压缩空气消耗量剧烈波动的情况，并且在压缩机组中作为单台压缩机和负荷峰值压缩机上都是同样使用。在生产非常大量的（尤其是无油的）压缩空气的情况下，这种配置更加适合。例如在一项综合方案中，将用于满足基本负荷的透平压缩机和用于满足峰值负荷的可以方便地调节的螺杆压缩机结合使用的情况下就是如此。通过使用频率调节而获得的能源节约是无法估量的。
图4 带变频装置和压缩空气制冷干燥装置的较小型的螺杆压缩机
图5 控制设备使压缩空气装置更加透明化并且进一步提高了效率
整体化的解决方案越来越有意义。Boge公司致力于开发带有频率调节、压缩空气制冷干燥机和冷凝水处理装置的全性能压缩机。频率调节不需要分离的外部开关柜，所占用的空间明显减小，装置安装的机动性大大提高。如果算一下总帐，客户可以获得三重节约：能耗方面、占地面积及购置费用方面。因为带有整体内装的变频器的压缩机在购置时更实惠。
频率调节的优点
●几秒钟之内进行软启动和停机。
●25％～100％的连续的体积流量调节。
●按照供应量进行灵活的调节适配。
●减少磨损和维护保养费用。
●没有起动电流峰值（节约能源）。
●恒定的管网压力 ± 0.01MPa（节约能源）。
●几乎没有空转 （节约能源）。
原载MM《现代制造》杂志(end)
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