一、空压机的运行原理与分析
空压机是大转动惯量的负载，其结构是由一对平行啮合的阴阳转子在气缸内转动，使转子齿与槽之间的空间不断地产生周期性的容积变化，空气则沿着转子轴线由吸入侧输送至输出侧，实现螺杆空压机的吸气、压缩和排气的全过程。而主要驱动空压机阴、阳转子转动的机型有两种：一是来自于柴油机通过联轴器经齿轮偶合驱动，二是电动机直接通过齿轮偶合驱动。由于柴油机的工作状态是受柴油机的转速与输出功率曲线的影响而较难实现节能的主要原因。
二、空压机加、卸载方式存在的问题
加载、卸载控制方式即为进气开关控制方式，即达到压力上限时关闭进气阀，压缩机进入轻载，当压力抵达下限时进气阀打开，压缩机进入满载运行。由此看来，空压机在正常的工作状态下，电动机的转速不会随着压力的变化而变化，也就是说，电机是在额定的最高转速的状态下运行，其负载的轻重取决于进气阀的开闭。
空压机在此工作过程中，除了耗能外，还会发生以下几大问题：
1、由于启动电动机所需大量的电能，此时，对供电条件要求偏高，当电网电压不稳或不足时，其启动电流会剧增，导致机组无法正常启动或只能放弃工作，并造成不应有的经济损失;
2、感性负载所产生的无功损耗使电机温升加剧，谐波干扰对电网的稳定运行会产生不良的影响;
3、导线在强大的电流作用下，由于过电流会产生过热，使其加速老化;
4、开关在强大的电流作用下，所产生的电弧高温，对开关触点有很强烧蚀作用，使其熔化失去开关的持续性能，严重则使开关粘结短路造成事故的发生;
5、在强大的电流作用下，电机所产生的冲击力对轴承造成加重磨损，定子绕组瞬时的过电流而大 量发热，从而，降低了电机的功率和性能，严重则使其烧毁;
6、由于启动的时产生强大的冲击力会加重空压机偶合齿轮及其他的机械磨损，造成的损害是不容低估的。
综上所述，以上六大问题都是直接影响机组的性能及缩短机组使用寿命。
三、空压机系统节能分析
前面提到空压机在系统供气中，最基本的条件是气体的流量和压力，传统工艺的空压机在工作中为了满足用户的供气要求，时常要调节进气阀的开闭，来达到一定压力的气体流量，进气阀是受到压差继电器控制，而压差继电器是工作在气体压力的上限、下限之间，上限和下限之间有几公斤压力的差值。因此，压力变化大而且频繁。在压力不断变化的气体流量供气中，电动机始终在最高额定的异步转速中运行，在无法调节电动机的输出功率的同时，电动机不会随着负载变小而减少相应的能耗，其能耗变化不明显，因此，基本没有节能效果。
而变频器则是改变了传统空压机的工作原理，它采用的是：以软启动、消除谐波干扰、无功补偿等功能及平滑变频调速的特点对流量压力进行平稳的调节，用改变电动机的转速来取代阀门调节的供气方式，使其与流量、压力与其功率相匹配。同时，减少启动时的磨损及冲击对设备的伤害。变频器不但节能卓有成效，还克服了传统空压机所产生的以上六大问题。当然，变频器节能是有条件的，机组运行负载率须在额定的气体流量以下，而且用气量变化越大节能越明显。
四、空压机变频改造及应用、选型方案
1、由于空压机是大转动惯量负载，启动时，很容易引起变频器出现过流保护动作，因此，应选用无速度传感器矢量变频器，他能保证机组工作的连续性，又能保证设备稳定可靠的运行;
2、空压机不允许长时间在低频下运行，由于转速过低，其工作稳定性差，压缩机的缸体的润滑变差，会加重机械磨损，一般情况下不低于20Hz为佳;
3、在固定机的厂矿应选用带交流电抗器输出的变频器，以减少高次谐波引进的电磁干扰。
