噪聲大空壓機(jī)在工作時(shí)噪聲達(dá)90dB以上，造成環(huán)境污染。電網(wǎng)沖擊大容量為45kW～130kW之間的空壓機(jī)電機(jī)，在機(jī)務(wù)、車輛部門屬于高能耗設(shè)備，一般情況下，電機(jī)啟動(dòng)電流是正常工作電流的5倍～10倍，由于設(shè)備的頻繁起動(dòng)，必然給電網(wǎng)造成沖擊，致使電磁式開(kāi)關(guān)觸頭燒融等造成設(shè)備故障或自動(dòng)掉閘等現(xiàn)象。

　　供風(fēng)質(zhì)量差由于系統(tǒng)無(wú)法自動(dòng)調(diào)節(jié)供氣量，供氣量呈波浪性變化，難以恒壓。因此，基于節(jié)能，減少噪聲、降低設(shè)備磨損，減少對(duì)電網(wǎng)沖擊，提高氣流質(zhì)量等因素，對(duì)現(xiàn)在空壓機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造便成為我們急于解決的新課題。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，變頻調(diào)速技術(shù)具有軟起動(dòng)和節(jié)能等方面的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，完全可以滿足我們對(duì)現(xiàn)有空壓機(jī)系統(tǒng)的技術(shù)改造。

　　空壓機(jī)應(yīng)用變頻調(diào)速與節(jié)能效果分析異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)定子磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速被稱為電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速，這是因?yàn)楫?dāng)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速達(dá)到電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速時(shí)，其轉(zhuǎn)子繞組將不切割定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。因此轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電流，也不會(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。因此異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速總是小于其同步轉(zhuǎn)速，而異步電動(dòng)機(jī)也正是由此而得名，異步電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速由電動(dòng)機(jī)的磁極個(gè)數(shù)（極數(shù)）和電源頻率所決定。當(dāng)用NS表示轉(zhuǎn)速時(shí)，則有：NS=120fP.（1）這里P為電動(dòng)機(jī)的磁極個(gè)數(shù)（極數(shù)），而f是電源頻率。若將同步轉(zhuǎn)速Ns為基準(zhǔn)，將異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率定義為：S=Ns-Nns.（2）則異步電動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速由以下式給出：n=120f（1-S）P.（3）式中：N――電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（r/min）；NS――同步轉(zhuǎn)速（r/min）；f――電源頻率（HZ）；P――電動(dòng)機(jī)磁極個(gè)數(shù)；s――轉(zhuǎn)差率。

　　從式（1）～（3）可知，對(duì)異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速控制的目的，p，s是異步電機(jī)固有的參數(shù)，在運(yùn)行時(shí)是無(wú)法改變的，只有頻率的改變是可行的。因此，如何能夠有一個(gè)可以任意改變頻率的電源的話，即通過(guò)改變?cè)撾娫吹念l率來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)異步電動(dòng)機(jī)控制就可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的速度控制。

　　變頻調(diào)速系統(tǒng)的主要功能變頻調(diào)速系統(tǒng)具有軟起動(dòng)功能，可抑制起動(dòng)電流，減少機(jī)械振動(dòng)，可無(wú)沖擊地進(jìn)行加減速運(yùn)行，從而對(duì)機(jī)械實(shí)現(xiàn)優(yōu)化控制。變頻調(diào)速系統(tǒng)具有非常強(qiáng)的保護(hù)功能。變頻器的選擇變頻器的容量確定是至關(guān)重要的，也是變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用關(guān)鍵所在。變頻器容量的選型實(shí)際上是變頻器與電機(jī)最佳匹配過(guò)程，它不單是一個(gè)純技術(shù)問(wèn)題，還涉及到經(jīng)濟(jì)性和安全可靠性。因此變頻器的選擇在確定方案時(shí)，應(yīng)根據(jù)負(fù)載特性，工藝要求，工作環(huán)境，投資情況等進(jìn)行綜合考慮，力求做到先進(jìn)適用，經(jīng)濟(jì)合理，安全可靠，獲得最好的經(jīng)濟(jì)效益。

　　如今，變頻應(yīng)用已無(wú)處不在，各家品牌也多種多樣。目前，用戶往往注重外部控制功能的方便。如外部端子設(shè)定，PLC控制方式，PID調(diào)節(jié)，同步選擇，以及數(shù)據(jù)給定等，這些條件給用戶組成系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制帶來(lái)極大的方便和好處。但是應(yīng)該記住一點(diǎn)，那就是變頻器作為一種調(diào)速裝置，它的傳動(dòng)特性比控制功能顯得更為重要。用戶選擇變頻器完成調(diào)速功能，更應(yīng)關(guān)心的是它能夠運(yùn)用于不同負(fù)載，并且負(fù)載出現(xiàn)故障時(shí)能夠起到有效的保護(hù)，既保護(hù)變頻器本身，又保護(hù)所帶的電機(jī)，因此在選用變頻器時(shí)要多方面綜合考慮。

　　另一類為平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載，比如離心風(fēng)機(jī)、水泵等，對(duì)于這類負(fù)載，選擇變頻器的容量只要選擇和電機(jī)容量級(jí)別相等即可，而且這類負(fù)載倍數(shù)要求不變，大約為1.2倍以上。空壓機(jī)屬于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，選型時(shí)選第一類型。

　　結(jié)論通過(guò)應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)對(duì)榆西空壓機(jī)的成功改造，可以得出以下結(jié)論。在鐵路機(jī)務(wù)，車輛系統(tǒng)應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)，放棄原調(diào)節(jié)控制方式，進(jìn)行系統(tǒng)改造是可行的，技術(shù)是領(lǐng)先的，工作是可靠的，具有明顯的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，可在鐵路系統(tǒng)大力推廣。該系統(tǒng)改造成功后，得到北京局的高度重視，已列入北京局“十五”節(jié)能技改項(xiàng)目，并在全局推廣。