变频调速技术在现代煤矿中的应用.pdfVIP

技术与市场 技术研发 2O14年第21卷第7期 变频调速技术在现代煤矿 中的应用 吉 祥 (河南能源集 团义煤公司，河南 义马472300) 摘 要：随着电子技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展，电机交流变频调速技术成为当今节电和改善环境、推动 技术进步的一种主要手段。文章介绍了变频器的原理并举例说明变频调速技术在现代煤矿中的应用及其节能效果。 关键词 ：变频调速技术 ；现代煤矿生产 ；节能 doi：10．3969／j．issn．1006—8554．2014．07．071 0 引言 精度，又节省电能 ，节 电可达20％～50％；二是软启动功能，减 煤炭企业是耗 电大户 ，其 电耗成本占其生产成本相当大 少了大电流对电网的冲击和机械冲击；三是具有完善、可靠的 的比例，其中有很大一部分电能是被浪费了的。众所周知，企 保护功能，有效地保护供配电设备和 电机安全。 业在最初设备设计选型时，都是按最大生产需求量来确定的， 3 矿井供风系统 而实际应用中大多数时候达不到最大生产能力 ，设备不能在 煤矿井下气动工具生产所需要的压缩空气 ，是由空气压缩 最佳工况区域内运行。特别是水泵、风机等流体类负载 ，平均 机提供的，原系统的输出气压是由电压压力表或压力继电器按 运转效率只有20％一50％，如果能将效率提高到95％以上 ， 工艺要求控制在一定范围内的。启动后 ，当气压升到设定上限 就可节约30％～50％的电费，所以，煤炭企业的节电潜能是 后，自动卸荷或停电机 ，进入保压状态，当压力降到设定下限 很大的。利用变频调速技术对煤矿企业现有设备进行改造 ， 后，自动带荷或启动电机，再次升压。这种方式存在供气气压 完全能达到改善工况、节省电费、提高效率的 目的，这项新技 不稳定，卸荷阀动作或电机启停频繁，系统可靠性低，能耗大等 术能提高劳动生产率、降低能耗 、节约生产成本 ，已得到人们 缺点。义煤公司某煤矿空压机房采用变频器改造空气压缩机， 极大的关注。 有以下优点 ：一是节省电费20％以上，约半年即可收回变频器 1 变频器的工作原理 投资；二是通过压力传感器与变频等构成压力闭环调节回路， 变频器的工作原理是通过改变 电动机定子供 电频率来改 进行恒压控制，气压基本保持恒定，大大改善了气源质量；三是 变电动机的转速，以实现各种设备的调速。例如义煤公司某煤 软启动功能，减少了大电流冲击及机械冲击。 矿的通风 、供风、提升、副井 、运输系统都采用 了交一直～交变 4 矿井提升系统 频调速系统。交一直一交变频调速系统运行分为两个过程： 矿井提升系统采用变频进行调速，交一直一交变频器对提 ①电机作为电动机的过程，即正常的逆变过程。该过程主要由 升机电机进行正、反向控制 ，实现提升电动机的起动、调速和控 整流 、滤波和正常逆变三大部分组成，其中正常逆变过程是其 制。义煤公司某煤矿在东三进风行人下山轨道和(2—3)煤轨 核心部分，它改变电机定子的供电频率，起到调速作用。②电 道运输提升绞车中采用型号为ZJT一3O型的隔爆型变频器 ，输 机作为发电机的过程，即能量回馈过程。该过程主要 由整流 、 出频率为2～50Hz，实现无级调速、调速范围宽、调速精度高、 回馈滤波和输出滤波三部分组成，其中回馈逆变部分是整个回 调速性能好；采用 IPM功率模块，功率消耗小，采用 自动换向变 馈过程的核心部分，该部分实现回馈逆变输出电压相位和电网 频技术 ，当提升机作重物下放时，电动机变为发电机状态运行， 电压相位的一致时向电网回馈。 此时能 自动将电动机发出的再生能量反馈至供电电网，可明显 2 矿井通风系统 节省电能。同时 ，