變頻調速技術在礦山中的廣泛使用

變頻器的直流調速系統(tǒng)已經是公認的最有效果的系統(tǒng)，它可以提高調速性和穩(wěn)定性，所以對設備要求和電氣傳動的要求都非常高。

1、 變頻器在礦山中的必要條件

礦山煤質的信息和數據是根據選煤廠的建廠設計和設備選擇來進行分析的，但是經過礦山的挖掘，原有選煤廠的生產數量和生產質量也發(fā)生了很大的變化，而選煤廠的建廠設計和設備選擇是已經建設成功的不能更改，這就導致生產設備的壓力過大，當負荷變大或者變小時，使整個礦山的生產受到阻礙，所以就利用變頻調速系統(tǒng)來調整，這樣就能完美的解決。此外，變頻器還可以使交流電動機的范圍變大，并且在變大的范圍內進行無限的平行調速。在調速過程中，可以檢查出電動機狀況，當負載發(fā)生變化時，及時自行的進行輸出功率的調整，保證電動機時時處在最完美的狀態(tài)下，使礦山的生產效率提升，節(jié)約了時間和成本。

2、 變頻器在非露天礦山的應用

2.1礦井提升機

礦井提升機的作用是進行礦石、工作人員和設備等的運輸，是非露天礦山運輸的重要組成部分，也直接關系到整個礦山的成敗，所以它對于電氣傳動的要求也是異常嚴格。具體要求有，正確的進行四象限運動和調速、快速進行反轉和加減速、嚴格保證系統(tǒng)安全、可靠、質量合格和檢修方便等、反應速度快、準確的定位系統(tǒng)和制動等。

礦井提升機設備可以分成井筒傾角、提升容量和提升用途這三個大的方面，其中，井筒傾角又分成豎井提升和斜井提升，提升容量又分成罐籠提升和箕斗提升，提升用途又分成主提升、副提升和輔助提升。

礦井提升機主要的電氣傳動有，較大型的礦井提升機所采用直流傳動和因為直流傳動而采用的晶閘管交流器這兩種系統(tǒng)，又因為這兩種系統(tǒng)都是用直流傳動，所以存在著工作效率比較低和維修工作量較大的缺點。相對于比較小型的礦井提升機則是用交流電氣傳動來運行的，雖然這種電氣傳動構圖簡單、操作方便，但是反應速度慢，調速和工作效率偏低，系統(tǒng)的安全、可靠、質量合格和檢修不方便，且需要消耗大量的能量。

2.2空氣壓縮機

空氣壓縮機的作用是壓縮空氣，帶動風動裝巖和風動鑿巖等，同時空氣壓縮機也是非露天礦山非常重要設備，其主要缺點是耗電量太大。空氣壓縮機的使用情況我們用以下實例來說明。

東榮二礦一共有八臺空氣壓縮機，其中六臺是日本產的，兩臺是中國產的。六臺日本產的額定功率為450瓦，額定電流和額定電壓分別是892伏和380伏。八臺空氣壓縮機都是采用并聯(lián)的方式來運行的，在正常的情況下，只運行4臺或5臺，剩下的留著作為備用。在建設初期，空氣壓縮機都是按照最大的排氣量來建設的，但在現實操作中，空氣壓縮機的排氣量和消耗量往往是不確定的，當排氣量和消耗量小于空氣的壓縮量時，需要控制空氣壓縮機來減少排氣量和消耗量，以便適應新的空氣壓縮量的變化，否則空氣壓縮機的壓力會不停的上升，直至超過允許的范圍，造成設備局部的零件負擔過大，出現爆炸的可能。

東榮二礦的空氣壓縮機是用多級壓力節(jié)流的方式來進行控制的，為了滿足東榮二礦的用氣量，空氣壓縮機的使用都是由工作人所決定的，控制方法為，首先分析時間和用氣量的變化，總結出哪些時間段的用氣量最大，再根據這些數據來決定每一個時段所需要的空氣壓縮機的數量，這種控制雖然能合理的發(fā)揮出空氣壓縮機的作用，但也存在這一些比較大的缺點：第一，管網壓力過大，在非露天的礦山中用氣量要比供氣量小，但空氣壓縮機為了維持工程的正常工作需要全速運行，給系統(tǒng)帶來了不小的電能浪費。第二，緊密程度不高，在用風量發(fā)生變化時，進風量需要承受著壓力的波動，不能穩(wěn)定設備的風壓。第三，閥門值不穩(wěn)定，閥門值在第一次整定后就會不穩(wěn)定，經常變化，這就增加了壓風系統(tǒng)的壓力，導致系統(tǒng)的壓風量過量的消耗。第四，當空氣壓縮機運行在一半或一半以上的狀態(tài)時，進氣流會迅速的增加，導致壓風量損失，使空氣壓縮機的效率大大降低。

2.3礦井通風

礦井通風有兩種形式，分別是同步電機和異步電機。礦井通風一般需要大量的電力電壓和大量的容量。礦井通風機的設計往往是按照通風量的做大限度來建造的，這就造成礦井在運行后的數年，通風機都是進行低負載的運行，在平常工作時，實際所需的通風量比通風機的通風量要小很多，容易造成浪費。

2.4運輸系統(tǒng)

運輸系統(tǒng)分成給煤機、刮板運輸機、帶式輸運機和斗式提升機四種。給煤機的作用是用變頻使電動機的速度發(fā)生改變，并且調整閘板的開度來使煤量發(fā)生變化，此外，給煤機也可以分成鏈式給煤機、電機振動給煤機和往復式給煤機三種。刮板運輸機的作用是當變頻變大時，運輸量增加，變頻變小時，運輸量減小。帶式輸運機的作用是在動力路線中改變變頻器的數量，使變頻器在0—100赫茲之間，并通過上述條件來決定實際生產的數量。斗式提升機的作用是改變電動機的變頻來調整運輸量。

2.5變頻器的選擇

變頻器是礦山運行中最為重要的設備，并且價格比較昂貴，所以如何選擇合適的變頻器也是當今一個比較棘手的問題，如果選擇的不合適，就會阻礙了礦山的運行，導致生產的效率低下、用電量過大，造成一些本可以避免的損失和浪費，不利于發(fā)展。

變頻器的選擇有兩個標準，分別是工藝要求的選擇和技術規(guī)格的選擇。工藝要求的選擇需要注意的是電機的調速和變頻器的安全、可靠。技術規(guī)格的選擇需要注意的是型號、功率、效率、諧波、額定輸出電流和輸出容量、頻率范圍、電源容量和保護功能。

3、 結束語

變頻調速技術已經滲透到了各個行業(yè)里，東榮二礦的正式投產使用，使變頻器的發(fā)展也到達了一個新的階段，對今后企業(yè)的工作效率和節(jié)能減排有著重要的意義。