永磁变频两级压缩与单级喷油螺杆空压机系统节能效对比
能源短缺已经成为当前制约经济社会可持续发展的突出问题和矛盾，节约能源、提高能源利用效率是解决能源问题的有效途径。在2007年修改的《中华人民共和国节约能源法》里，将节约资源确定为基本国策，明确国家实施节约与开发并举、把节约放在首位的能源发展战略。
压缩空气是我国各行业气动设备和工艺设备的主要动力源，据统计，空压机的耗电量约占工业设备用电量的20%，所以空压机的节能改造势在必行。
目前空压机节能改造比较容易实施和比较见效的措施有：空压机系统节能改造和减少车间压缩空气泄漏。其中，采用更低单位能效的空压机替代较高单位能耗的空压机来进行空压机系统节能改造，能够直接地减少用气企业的用电使用量。
随着永磁同步电机技术的成熟、变频器调速技术的普遍使用、空压机两级压缩加中间冷却技术的推广以及用气企业工作压力的合理设定，为空压机系统节能改造提供了完善的基础条件。因此提出采用永磁变频两级压缩技术进行空压机系统节能改造。
▎1、单级喷油螺杆式空压机运行分析
1.1 单级喷油螺杆式空压机运行原理
普通螺杆空压机大多为单级喷油螺杆式空压机，由一对相互平行啮合的阴阳转子在机体内做相对高速旋转运动，使阴阳转子齿槽和机体之间形成的呈“V”字形的一对齿间容积随转子的回转不断地产生周期性的容积变化，空气则沿着转子轴线方向由吸入端输送至输出端，实现螺杆空压机的吸气、压缩和排气的全过程。
单级喷油螺杆式空压机的典型配置特点为：其受电的电动机为异步电动机，控制异步电动机的电控部分为采用接触器进行转换的Y-△控制方式。
单级喷油螺杆式空压机的机头为单级螺杆压缩机，将常温常压的空气通过单级双螺杆一次性压缩成用气单位需求的压力；给定压力是一个有变动范围的压力，是用户向空压机输入的需求指令；最终，单级喷油螺杆式空压机提供给用户的供气压力为波动的压力，为了减少压力波动的范围，用户一般使用增加压缩空气管网上的储气罐数量的方式，或使用增大储气罐容积的方式。
1.2异步电动机能耗分析
根据GB18613-2012《中小型异步电动机能效限定值及能效等级》的新版能效标准的实施，各等级的电机在输出功率下的效率和功率因素都有所提高，异步电动机的效率和功率因数曲线见图2和图3。
从图2、3中可看到，除了异步电动机工作在额定功率附近以外的其他区域，其效率和功率因素都是比较低，而异步电动机的无功功率较高，所以作为恒转矩负载的空压机设备，只要运行于额定功率以外的区域，就一定存在节能的空间。