变频调速技术在矿山中的应用
浅谈变频调速技术在煤矿企业中的节能应用
浅谈变频调速技术在煤矿企业中的节能应用【摘要】煤炭企业现有设备利用变频调速技术的技术改造，对于节省电能以及提高效率具有重要意义。
本文阐述了煤矿大负荷设备传统控制使用性能，并对变频器改造可行性及变频调速技术的原理进行了探讨。
【关键词】变频调速技术；节能分析1.煤矿大负荷设备传统控制使用性能分析①在煤矿企业中，由于生产设备一般满足服务年限长的特点，选型较大造成大马拉小车的现象，电能浪费严重，设备运行效率往往都比较低。
对于煤矿生产企业来说，电耗所占比例相当大，而其中的压气、提升、通风、排水等设备电能消耗为总能耗的1/3左右，占煤矿用电量的30%左右。
这样，如果采用挡板、阀门来进行调节往往造成比较大的浪费，而采用电动机变频调速来调节流量，这样可以节省20％～50％左右，自然可能产生巨大的社会和经济效应；②对于大负荷电机来说，往往启动时间长，电流大，这样使得设备绝缘强度收到严重影响，容易烧毁大功率电动机，电网运行的可靠性得到一定考验；启动时存在困难，往往造成较为严重的机械损伤。
所以说，这样不仅仅增加了设备维修成本，而且对于电网安全造成很大冲击；③控制工艺单一，同时实时性较差，自动化程度低。
同时，对于转矩极限控制、可逆运行控制、速度控制、启动停止方式、加减速功能和机械传动部件使用寿命等方面存在明显缺陷，不能满足大规模自动化控制要求。
2.变频器改造可行性分析①对于设备起动时大电流对电网的浪涌冲击和机械冲击来说，可以通过软启动来进行减弱；②宽电网电压：范围主要包括±20％电网电压，在电网状况的多重情况进行从容应对；③保护功能主要包括过载保护、瞬时过流、电动机过载保护以及自动转矩补偿保护、电流限幅保护等等，这样，供电、配电设备和电机就能被保护而安全运行；④输入谐波小，高功率因数；⑤调速范围大、精度高、无级调速；效率高，无附加转差损耗；⑥相对简单的改造工艺。
在保留原有电动机的基础上，可以对旧设备进行技术改造，这样不仅仅简单可靠，维护方便，另外节电效果也较为明显；⑦故障率低，这样节省设备检修、维护费用。
煤矿主皮带运输系统中变频调速的应用_1
煤矿主皮带运输系统中变频调速的应用发布时间：2023-04-26T03:21:44.347Z 来源：《科技潮》2023年5期作者：祝海龙[导读] 变频调控技术在煤矿主皮带运输系统的应用中需要与主皮带运输系统本身的机械工作步骤相结合。
第一步骤就是主皮带运输系统的初级阶段，即运输机起步阶段，运输机的开启时间对运输机系统的静态电阻驱动滚筒的实施效果产生二级影响，在机器启动过程中，静阻力会随着时间的推移逐渐降低并进一步转化为动阻力，运输机的传送带会随之发生振动现象，增加了机器横截面的张力，影响整体传送速度。
陕西陕煤黄陵矿业有限责任公司一号煤矿陕西西安 727300摘要：变频调速技术，具体来说便是优化交流电电动机，使得调速的目标得以实现。
变频调速有一定的环保性，不会消耗大量的能源资源，且调速较为简单，故障发生率低。
所以，该项技术在煤矿主皮带运输系统中有着广泛的应用。
本文先介绍了变频调速系统的构成及其工作原理，然后分析了运用变频调速技术的必要性以及变频调速技术应用优势，最后对变频调速技术在煤矿主皮带运输系统中的实际应用进行了探讨。
关键词：煤矿；主皮带运输系统；变频调速；应用1变频调速系统的构成及其工作原理变频调速系统的构成及工作原理如图1所示。
变频器的主体、辅助件、电抗器三个部分构成了变频调速系统，变频调速系统运用各个部分协助控制电机速度。
除此之外，变频调速系统还有自动调控功能特点，实现多个电机的驱动功率平衡，提高了变频调速系统稳定性。
变频调速系统的比例－积分－微分控制器能够保障电机工作，并且控硅整流的方式应用在变频器的主体，增进了变频调速系统节能性，另外，通过循环软启方式应用在变频调速系统中，大大降低电机功率和负载，实现电机平稳调节运行。
图1 变频调速系统构成和工作原理2运用变频调速技术的必要性利用电机进行拖动是传统皮带运输系统主要运行方式，如水泵等装备，运用电机进行拖动维护成本高，缩短主皮带运输系统使用寿命。
机电变频调速技术在矿井中的应用及注意事项
高压 变频器 ， 节电效果 十分显著 。 ３结束语 矿井所 用设备 以大型设 备为主要特点 ， 要 求优 良的电气传动系统， 以保证这些大型设备 的高效 率运 行 。 下矿井 的生产较露天矿井 复 地 杂， 井下生产设备的体积受限， 这些设备以小 型化为主， 体积小、 重量轻， 对电气传动的要求 不高。但提升 、 排水、 通风 、 压气等固定设备是 地下矿井的要害部门， 也是耗电大户， 因此， 这 些设备 的安 全运行 和节能就 显得至关重要 。
项重要指 标 。 是在整个 调速范 围内功率 因 最好 数都保 持在 Ｏ ５以上 ，以使其 符合 国家 标准 ． ９ Ｇ ３ ８— ３ Ｂ ４ ５８ 的标 准 ，这 只有 电压 型变 频器 和 Ｉ Ｂ 单 相变频 器串联 的高压变频 器能够 满足 ＧＴ 此项 规定 。而 电流型 变频器 较难 满 足这项 要
摘 要： 根据 多年 来从事 矿 井电 气传动 的经验 及在 矿 井进行 变频 调 速的 应用 实践， 在矿 井应 用 变频 调速 技 术 对于提 高矿 井生产 设备 的效率， 节约 电能都是 至关重要 的。 关 键词 ： 山机 电 ； 调速 ； 用技 术 ； 意的事 项 矿 变频 应 注
１ 择变频器应 注意的事项分析 选 １ ． １根据工艺要求选择变 频器 １． ．１电机 调速 虽是风 机 、水泵节 能 的有 １ 效途径， 但并非凡是风机 、 水泵都能采用调速 节 电。对 于工艺参数基本 稳定 ， 要调速 的 不需 风机、 水泵可以采用高效节能电机和高效节能 风机 ， 以提高系统效率 。对 于已建成 而配置 不 合理 的风机可 以通过采 用更换 电机 ， 调节 叶片 角度 等方 法达到节 电的 目的 。 择调速节 能时 选 应注 意： 、 的转速 变化 范围不 宜太 大 ， 风机 水泵 通 常最低转速不 少于额定转速 的 ５％， 般调 ０ 一 速范 围在 １０ ７０之间为 宜 ， ０％～０ｏ ／ 因为 当转速 低 于额定转 速的 ４％一０ ０ ５％时 ， 、 本身 的 风机 水泵 效率 明显下降 ， 不经济 的； 范 围确定 时 ， 是 调速 应注 意避 开机组 的机械 临界共振转 速 ， 调 否则 速至该谐 振频率时 ， 将可能 损坏 机组 。 １． ．２进行可行性分 析 １ 在选择要 进行 的变频 调速 的设 备对 象 以 后，应从提高效率或提高产品质量的需要情 况 ， 约电能的情况进行 分析 、 从节 计算 ， 变 并与 频器 的投 资进行 比较 ， 计算 出变频器 的投资 回 收期 。一般 来说 ， 如能从节 约的电 费或从提 高 产 品质量 、提高效率等方 面所得 的收益 中 ， 在 两 年内偿还 变频 器的投 资 ，都应认 为是 可 行 的。 同时还应分析外部条 件是否满 足变频器 的 使 用要求 。 １－ ．３变频器的可靠性 １ 变频 器的可靠性如何 ， 直接决 定了变频器 能否成功 地应用于生产 。 这是选择 哪种 变频器 的首要条件。 有的矿井所购买的变频器可靠性 不高， 加之 自身的维修技术力量不强 ， 变频器 出了故障 ， 停下 ， 至弃用 。造成 损失 ， 只好 甚 同 时也为变频器的继续推广应用带来负面影响。 １ ． ２主要应考虑 的技 术规格和技 术参数
变频调速技术在地下矿山中的应用
求： 良好的调速性能， 有 调速精度高， 四象限运行， 能快
速 进 行 正 、 转 运 行 ， 态 响 应 速度 快 ， 准 确 的 制动 反 动 有
其余 的作为备用。 空气压缩机站的容量是按最大排气
量 并 考虑 备 用来 确 定 的， 而在 实 际 的使 用过 程 中， 然 用 气 设 备 的 耗 气 量 是 经 常变 化 的， 当耗 气 量 小 于压 缩 空
传动系统虽然设备简单 ， 但它是有级调 速， 调速性 能 差、 效率低， 大量 的电能消耗在电动机转子 电阻上， 而
且 可靠 性 也 差 。
时段 ， 每一个 时段需要开的空压 机台数 由该时段 内最 大用气量决定。 在该时段 内， 空压机不允许增开或停开
（ 殊 情 况 除 外 ） 地 下 矿 金 属 矿 山 的 空压 机 站 多 采 用 特 。 这 种 方 式 ， 这 种 控 制 方 式 很显 然存 在 一 些 比较 大 的 但 缺点：
析空气压缩机的电能消耗情况， 找出节能潜力， 实现空
气压 缩机 的 节能 运行 ， 会 降低 矿 山生 产成 本 ， 高 其 将 提
经济效 益。
１ 变频调速技术在矿井提升机 中的应用
矿 井 提 升 是地 下 矿 山生 产 的 咽 喉 ， 论 哪 种提 升 无
侯 庄 矿压 风机 房 共有 ８ 台空 气压 缩 机 ， 中５ 为 其 台 ４ｍ 空气压 缩机 ，台为２ ｍ 空气压 缩机 。 ｑ４ ｍ 空气 ０ ３ ０ 其 ￣０ 压缩 机 采 用三 相 同 步 电动 机控 制 ， ０ 气压 缩 机用 ２ｍ空
气设 备 的 零部 件 负载 过 大， 有 发生 爆炸 的危 险 。 塞 并 活 式 空气 压 缩机 的起 、 有着 严 格 而复 杂 的规 程 ， 停 不允 许
变频调速器露天矿山中的应用及选择
变频调速器露天矿山中的应用及选择摘要在矿山应用变频调速技术对于提高矿山生产设备的效率，节约电能都是至关重要的。
矿山如何正确应用频调速技术正确了解矿山设备对变频器的特殊要求、及如何选择变频调速器很重要关键词变频调速器矿山设备变频器的选择节能1 . 前言矿山按产品类型可分为煤矿、金属矿和非金属矿山等；按采掘方式可分为露天开采矿山和地下开采矿山两大类。
本文主要介绍变频调速器在露天石灰石矿山中的应用的现状和应用前景，对煤矿亦有参考价值，因为露天煤矿和露天石灰石矿开采方式和生产设备基本相同。
露天矿山开采是以大型设备为主要特点，要求优良的电气传动系统，以保证这些大型设备的高效率运行。
露天矿山所用于穿孔的牙轮钻机，用于装载矿、岩石的电铲(挖掘机)，用于运输矿、岩石的大型汽车皮带机，板式给矿机，以及用于对矿石运输过程中产生的灰尘进行除尘的除尘设备都是耗能大户，因此，这些设备的安全运行和节能也至关重要。
本文主要介绍目前镇江船山集团有限公司老系统除尘设备改造时及镇江句容船山建材有限公司建矿时采矿设备电铲应用变频器的应用状况，以及如何正确地选用变频器等。
2变频器在采矿设备中的应用2.1 电铲电铲用于装载矿岩，其工作条件非常恶劣，特别是在爆破不好的情况下挖坑底作业，经常出现过大的冲击载荷，甚至堵转。
因此，电铲对电气传动系统就有较高的要求:要求电气传动系统的机械特性曲线的包络面积大，有足够的有用功率；要求有良好的调速性能，能四象限运行，能快速地进行加、减速和反转，动态响应速度快；要求系统制动性能好，并能回收能量；要求系统运行可靠，维修方便等。
由于电铲对电气传动系统的这些特殊要求，所以，我国电铲目前应用的电气传动系统主要还是直流传动系统。
虽然后者比前者技术先进，也解决了部分调速系统的技术问题，效率也有所提高，但这两种系统都还存在直流电机的固有的缺点，即维修工作量大、效率较低等。
镇江句容建材有限公司隶属于江苏船山集团，建材公司投产采用采矿设备电铲时，结合船山集团公司采矿设备的特点，没有采购晶闸管交流系统的电铲，而是直接购买了电气系统从美国进口的变频器鼠笼电动机系统的电铲295-BⅡ型电铲，这是全交流化的电铲电气传动系统，也称交流变频调速系统。
变频节能技术在煤矿机电设备中的应用
变频节能技术在煤矿机电设备中的应用摘要：变频节能技术的使用能够有效地降低能源的消耗，进而逐步的提升设备使用的效率。
通过实际案例的分析，我们能够发现变频器的使用能够降低电机设备中电流的频率，通过在风机中的使用，能够明显的节省大量的电能。
同时，对于煤矿厂中的设备进行变频节能技术的改造，对球磨机传统传送方式的分析以及数据的分析，在球磨机设备上加入变频节能调节器，能够提升球磨机运行的效率，进而达到节约能耗的效果。
关键词：变频节能技术；煤矿机电；设备；应用1煤矿机电设备中的变频节能技术特点变频技术作为一项先进的节能技术，通常使用变频器将半导体器件中的效能改变交流电源中的频率，进而在一定程度上达到节能的效果。
这需要相关的技术人员将已经测定好的频率转化成正常的频率，并通过某种步骤的操作，能够达到降低设备的能源消耗。
目前，煤矿行业使用的变频节能技术主要是由逆变器、电流控制部分以及直流三个方面构成，利用定子频率的改变进而有效地调节异步电动机的转动速度。
由于异步电动机的转速与频率呈现正比例关系，因此，只针对交流电源中的频率调整就能够将发动机的转速改变。
同时，整流器也会将交流电流转换为直流电流，进而再将其转换为交流电流，这时的交流电流在频率和电压值上会发生一定的改变。
并且通过将电流输入到电动机内，最终达到控制电动机转速的目的。
现阶段，不少煤矿在使用提升机时，会采用变频技术提高提升机的各方面性能，其在使用过程中，节能效果也是显而易见的。
而本文提出将变频节能技术应用到煤矿的提升机中，进一步达到节能增效的作用。
变频节能技术在提升机上的使用，主要是利用三相异步电机、提升机设备、转换器等多种结构共同进行远程监控和节能运行的操作。
在变频节能技术中，三相异步电动机主要是在带式输送机固有参数的基础上实行的。
例如以带式输送机传送煤料为例，假设煤料的运输距离L为4.4m，滚筒的半径Rd设置为255mm，托辊组的槽角λ设置为40o，传送带的宽B设置为800mm，在机电传送带运输过程中，最高速度v能够达到2.0m/s。
变频调速技术在煤矿运输机中的有效运用
变频调速技术在煤矿运输机中的有效运用文章对变频调速技术的原理进行研究，分析煤矿运输机的运行特性，以及变频调速技术在煤矿运输机中应用的特点，从煤矿运输机运行的初级阶段以及非稳定状态下分析变频调速技术在其中的具体运用情况，以供参考。
标签：变频调速技术;煤矿运输机;应用1引言在煤矿生产中，运输机是常用的煤炭运输设备，也是煤矿生产系统中主要的运输工具，其动力来源通常为三相异步电动机，其运行的可靠性和经济性直接决定着煤矿生产整体的可靠性和经济性。
在目前的煤矿运输机中采用变频调速技术，就是通过对电动机的供电频率的改变对其运行速度进行控制，是一种具有先进调速方式和显著节能效果的技术。
变频调速技术在煤矿运输机中的有效运用可以提高运输机的效率，并对运输机的运行起到保护的作用，促进煤矿更好的发展。
2变频调速技术分析异步电动机的转速与电源频率的关系式如公式2.1所示。
其中，n为异步电动机每分钟的转速;f为交流电源的频率;s为转差率;p为磁极对数。
在异步电动机的实际使用过程中，由于转差率s的变化不大，在忽略s 的情况下，电动机的转速则可以看成与交流电源的频率成正比例關系。
如果可以对供电设备采用平滑调节的方式，则可以实现对异步电动机转速进行平滑的调节，这就是变频调速技术的基本思想。
变频调速系统就是通过变频调速装置将电网电源的电压和频率转换为可以调节的交流电源，从而通过改变交流电的频率对异步电动机的转速进行调节和控制。
3变频调速技术的应用价值3.1煤矿运输机的运行特性煤矿运输机最大的运行特点就是恒速负载，尤其是运输机系统在不同的低速扭矩下运行时，其运行速度基本保持恒定不变。
在煤矿运输机进行煤矿、材料等的运行生产过程中，其运行速度的恒定性，只是负载电阻在一定的范围内进行变化时会引起扭矩的轻微变化。
但是煤矿运输机的运输距离通常较远，尤其是其在冬季进行长时间的低速运行时，需要采用专用的低速驱动系统来确保其以上特性，所以煤矿运输机系统具有结构和功能的复杂性。
变频调速技术在煤矿通风系统中的应用研究
变频调 速技 术在 煤矿 通风 系统 中的应 用研 究
黄文 明
（ 河南神火煤 业公 司葛店煤矿 ， 商丘 河南 【 摘 ４６０） ７６０
要】 通过对煤矿矿井通风机运行特性的分析 ， 绍了变频调速技术在矿 井通风机 系统 中应用的技 术可行 性、 介 实施方案和
巨大的经济效益 。提 出了通风机变频调速与 瓦斯监测 系统联 网， 防止 瓦斯爆炸事故发生的设 想。
式是最简单 、 可靠 的 。虽然 这种工作方 式能耗大 ， 最 但设备简 高次谐波 的影 响和 电动机运行范 围的扩大 ，将 出现一些新 问 单， 资小 ， 投 可靠性高， 维修容易 ， 能满足煤矿安全生产的需要 。 题。在旧设备 改造 留用原电动机时应注 意以下几 点： １额 定频 （） 而在 过去 ，各 种交流调速拖 动系统存 在一定的缺 陷和局限性 ， 率运行 时有温升提 高问题 。由于变频器的三相输 出电压 形都 Ｐｒ ，因此不可避 免地在异步 电动机 的定子 电流 中含有 Ｍ波 直流调速 拖动系统又过于复杂和 昂贵的情 况下， 经过技术上和 是 ＳＶ
的风量调节和风机变速 时的风量调节 。（） １通风机 恒速 时的风 朝着三个方 向发展 ： 向着无需调整便 能得到最佳运行 的多功 能
量调节 。对于轴流式通风机 ， 通过增大叶片安装角 度可以增大 和高性能型发展； 向通过简单控 制就 能运行 的小型化和 操作方 风 压 ，也可 以通 过改变工作轮 的级数或 叶轮 片数来调节通 风 便方 向发展； 向大容量、 高电压 、 高起动转矩及具有环保功 能方 量。但这些调节一般需要在风机停机 时才 能进行， 只适 合较 长 向发展。随着大功率 高耐压半导体器件 Ｇ Ｏ ＩＢ 、Ｇ Ｔ技术的 Ｔ 、Ｇ Ｔ ＩＣ 阶段 的风量调节 ， 无法实现通风量的平滑调节和与实际通风量 成熟， 大功率中压 （￣ｌ ｋ） １ Ｏ Ｖ 变频器已成为系列产品。俄罗斯 电 要求 的随动。对于离心式风机 ， 目前都是通过调节 通风 机 口及 力研 究院采用 Ｇ Ｏ元件 生产的变频器电压可达 ４ ５ ｋ ， Ｔ ． ￣６ Ｖ 电流
浅谈变频调速技术在矿山运输中的应用
该变频 调速装置是最 新开发 的 Ｂ Ｋ系 列 Ｐ 变频调速技术就是改变 电动机 的频率 （ — 产 品。 ０ 是采用 国际先进的变频器 、 完备的继电器 ５ Ｈｚ最大 可达 １０ ｚ ， ０ ， ０ Ｈ ） 即交流变直 流 和直流 控制线路 ，美观耐用的机枢构 成的。它设计 合 变交流 ， 用于改变设备 的运转速度的一种方法 ， 理 ， 结构 筒单 ， 安装方便 ， 运行可靠 ， 作简便 ， 操 即变频调速。《 中华人 民共和国节约能源法》 第 节能效果十分显著。广 泛应用 于石油 、 化工 、 冶 ３ 条， ９ 已将变频调速技术列为通用节能技术加 金 、 纺织 、 、 建材 给排水工程及其它行业的风机 、 以推广。在矿 山推广应用变频器节能是重要 目 水泵 、 压机 、 空 球磨机 、 卷扬机 、 轧钢机 、 传送带 的之一 ， 在矿 山应用变频调速技 术对 于提高矿 等控制容量在 ０ — ８ Ｋ 。适用 于普通交流 鼠 ． ２０ ｗ ４ 山生产设备 的效率 ， 节约电能都是 至关重要 的。 笼异步电动机及其他交 流电动机 ，是 目前理想 近年来 ， 随着 电子工业的发展 ， 变频调速技术 的 的变频 调速装置 ， 它参照 国际标准 ， 结合国 内实 开发研制使用 ，对架线 直流电枢机车运输和铰 际情况而设计 的。由于它采用 了先进的逆变器 车运输存在 的零部件易损、 维修量大 、 电耗高等 及完备 的设计 ， 性能优 良， 功能齐全 。 问题都得 以很好的解决。 １ ＿操 作 原 理 ．２ ２ １矿山变频调速技术应用 的优点 １ ． １ Ｏ 变频 器上 电 ， 行变器参数 ．２ 合 Ｌ ２． 进 １ 以变频调速技术在直流 电机 车上的应 设定 ， ． １ 参数设定可参看变频器说明书来设 置（ 出 用为例 ， 通过使用操作原理 、 注意事项及发展前 厂 时 已设 好 ） 。 景来 了解变频技术的优点 。 １ －２ 使变频 装置 工作 将操作 台上 的 ．２ 若 ２｜ １１ ．． １某矿现用 电机车采用 国际最先 进的 １ Ｆ断路器合闸“ Ｑ 工频一 变频转换开关 Ｋ ” １ 转到 操作主令控制 器 ， 向前推 ， 正转继 电器 Ｄ Ｃ 零转速满转矩 的直接 转矩控制 ） Ｔ（ 变频调速 变频侧 ， 技术从而实现了交流异步 鼠笼 电机在直流电机 ３Ｃｔ Ｉ￣动作 ， 正转 指示灯 亮 ， 电机 已给定 的频 率 车上的应用 ，能够使机车在低速起动时获得很 正转运行 ； 回到零位 ， 电机抱闸 ； 向后拉 ， 继 反转 高 的转矩并且调速性能和制动性能极佳 。它与 电器 ４ Ａ动作 ， Ｋ 反转 指示亮 ， 电机 以给定 的频 直流电极的机车比较 ， 有交流 电机不易损坏 、 调 率反转 。 速器无触头 、 无磨 损 、 不用高耗 能调速 电阻 ， 彻 １ ． ３ 工频电源投入运行 ， ．２ 若 ２． 首先必须将 底解决了直流电机 车的直 流电机易损 坏 、触头 本变频装置的交流输 出与电机 电隔离 ， 将本 变 式调速器维修量大 ，降压调速电阻耗 能高的老 频柜 中与变频器输 出侧相 连接的刀 开关 分断 ， 大难问题。 实属高可靠 、 高性能 、 高节 电的产品。 再将操作 台上的 ２ Ｆ Ｑ 断路器合 闸 ，工频 一 “ 变频 该 车 的调 速控制 器和三相 逆变 主体箱 为 转换 Ｋ ” 到工频侧 ，操作 ： １转 ”电阻切换开关 分体结构 ， 调速控制器安装于驾驶 室内， 由于体 Ｋ ” ２ 控制电机运行 。１ Ｆ、Ｑ Ｑ ２ Ｆ断路 器不允许 同 积小 （０ ｘ ２ ｘ ０ ） ４ ０ ２ ０ １５ 占地面积 小 ， 因而 扩大 驾 时合闸 。违反操作可能造成变频器损坏 。 例： 某矿使用 的一 台工频绞 车和一台变频 驶室的使用空 间， 可乘坐两人。 绞车 ， 经济效益相 比较 ， 列表如下 ： １ ．其操作原理及注意事项如下 ： ．２ １ １１ ． 该车的调 速为全速度控制型 。即调 ．２１ ． 速手柄调到哪个位置的频率 ，电机 即按 照其所 调制的频率运转 。 电机运转几乎不存在惯性 ， 例 如 ：调速频率从 ５ Ｈ ０ ｚ运行下调至 １Ｈｚ ， ０ 时 交 流电机能在几秒之 内即按 １ Ｈ 运行 。如果调 ０ｚ 速手柄调至零时 ， 电机马上进入制动状态 。 这种 全速度控 制型最 大的优点是 ：．可设定最高车 ａ 速限制 ， 避免司机开飞车而发生事故 。例如 ： 当 五个 月平 均总结 ： ５台直流架线 电枢机 即 车速设定最 高车速 为 ４ 秒 时 ， 米， 尽管该车在下 车每月耗材料费 为 ２ ８ ０ ，即每台直流架线 ００ 元 坡道运行其车速也不会超过 ４ 米缈 时 。ｂ由于 电枢车平均每月耗材料费为 ４ ６ 。 ． １０元 那么每台 ９２ 元 车速全 由调速手柄控制 ，手制动抱闸在运行时 架线直 流电枢 车年耗材料费为 ４ ９ ０ 。５台 几乎可以不用 ， 所以所 闸瓦磨损很小 。 变频调速机车平 均每年耗材 料费为 １０ ０ ， ００ 元 １ ．． ．２ １ ２当换 向手柄打在前进或后 退时 ， 调 每台变频调速平均每月年耗材料费为 ２０ 元 。 ００ 速手柄不宜长时间调至零位停放机车。如在上 那 么，每 台变频调速机 车平均每年耗材料费 为 下坡道上停放 时间过长时 ，应将换向手柄打到 ２ ０ ０ ，即每 台变频机 车比每台直流架线 电 ４０ 元 ５２ 元 零位切断信 号 ， 用制动轮将车轮刹住 ， 防止车轮 枢机车每年可节省材料费为 ２ ９ ０ 。 滑动 。 每 台工 频绞车平 均每月耗材 料费为 １０ ０ １ １ ． ２以变频 调 速装 置在 绞 车上 的应 用 为 元 ， 台变频绞车平均每月耗材料费 为 ３ ０ ， 每 ２元 例 ，通过 了解其发展前景及其工作原理来 知晓 即一台变频绞车平均每月耗材料费要 比一 台工 变频调速技术 的优点 ： 频绞车平均每月耗材料 费少 ７ ０ ，那么一 台 ８元 １． ． １发展 前 景 ２ 变频绞车平均每年耗材料 费要 比一 台工频绞车
变频器在矿山开采中的应用
变频器在矿山开采中的应用随着矿产资源的不断开采与利用，矿山开采的效率和安全性成为民众和相关企业关注的焦点。
而变频器作为一种先进的电力传动装置，其在矿山开采中的应用越来越受到重视。
本文将从变频器的原理、在矿山开采中的具体应用以及发展前景等方面进行探讨。
一、变频器的原理变频器，也叫做变频调速器，是一种能够改变电机工作转速的电力传动装置。
它通过改变电机输入的电压频率，实现对电机转速的调节。
其关键部件是功率电子器件，通过控制器将电源的直流电转换成可调节频率和电压的交流电。
二、变频器在矿山开采中的具体应用1. 提高抽水机效率矿山开采过程中，常需要进行排水来确保矿区的安全。
而抽水机作为常用设备，其效率直接影响到抽水的效果。
传统的抽水机使用恒速电机，对于变动的水位需求无法灵活调节。
而应用变频器技术可以根据具体需要调整抽水机的转速，实现精确的水位控制，提高抽水效率。
2. 矿山风机调速矿山中常用的风机在通风排烟方面起着关键作用。
然而，传统的风机驱动方式通常是采用流量阀来调节风量，但效率和控制精度有限。
而引入变频器技术后，可以通过调整风机转速，实现对风量的精确控制，提高通风效果。
3. 提升输送带控制精度在矿山中，输送带是将矿石从开采区域运送到处理区域的主要设备之一。
而传统的输送带控制方式通常是采用固定速度驱动，无法根据工作需求进行调节。
而引入变频器后，可以根据矿石的产量和目的地的需求，通过调整输送带的速度，实现对输送过程的精确控制，提高运输效率。
三、变频器在矿山开采中的发展前景作为一种提高电力传动效率和控制精度的技术，变频器在矿山开采中的应用前景广阔。
随着科技的不断进步，变频器技术将更加成熟和普及，为矿山开采行业带来更多的益处。
首先，变频器具有调速范围宽、控制精度高的特点，可以适应不同矿区的开采需求。
通过调整电机转速，可以灵活控制矿石开采的速度和效率，提高开采的产量。
其次，变频器还可以提高电机的启动效率和传动效率，减少能源消耗。
变频调速技术在煤矿机电中的研究与应用
变频调速技术在煤矿机电中的研究与应用在各行业中,煤炭企业是耗电大户,其电耗成本在整个生产运作中占有很大比例,其中通风、提升、排水等机械设备的电能消耗又占总能耗3/4以上,由于最初设备选型原因,多数设备在实际应用中都达不到最大生产能力,电能浪费较大。
煤炭企业的节电潜力是很大的,在当前“节能减排”的大格局下,节能降耗已成为企业降本增效、提高产品质量,实现科学发展的必由之路。
利用变频调速技术对现有设备进行技术改造,是当今煤矿企业节约电能、推动技术进步的一种主要手段。
变频调速以其优异的调速性能和起制动平稳性能,完全能达到煤炭企业提高效率、节能降耗的目的。
1、电动机的调速方式三相异步电动机转速公式为:n=60f/p(1-s)从上式可见,改变供电频率f、电机的极对数p及转差率s均可达到调速的目的。
电动机的调速方式一般有以下三种:(1)变极调速,是通过改变电机定子绕组的接线方式以改变电机极数实现调速,这种调速方法是有级调速,不能平滑调速,而且只适用于鼠笼电动机。
(2)改变电机转差率调速,多采用改变电机转子回路的电阻进行调速,此种调速方式效率不高,且不经济。
(3)变频调速,通过改变电机定子的供电频率,以改变电机的同步转速达到调速的目的,其调速性能优越,调速范围宽,能实现无级调速。
2、变频调速技术的原理及优点交流变频调速技术是微机技术、电力电子技术和电机传动技术的综合应用,其基本原理是通过整流桥将工频交流电压变为直流电压,再由逆变器转换为频率、电压可调的交流电压作为电机的驱动电源,使电机获得无级调速所需的电压和电流,是一种无附加转差损耗的高效调速方式之一。
变频调速技术之所以能广泛应用,就是因为它能根据电机负载的变化实现自动、平滑的增速、减速,从而大幅度提高工作效率。
(1)通过改变交流电动机定子绕组的供电频率,在改变频率的同时也改变电压,从而达到调节电机转速的目的。
变频器系统可根据电机负载的变化实现自动、平滑地增速或减速,降低电机噪音及机械震动。
论变频技术的特点及在煤矿中的应用
２２１ 虽 然 变频 调 速 技 术 具 有 以上 诸 多 的优 点 ， 但 是 也 不 是 十 ．． 全 十 美 的 ： 一 ， 频 设 备 的 变频 过程 不 是 线性 的 ， 是 非 线 性 的 ， 第 变 而 从 而 必 须 在 大于 工频 ５ Ｈ ０ ｚ的 电流 电压 的 高 次 谐 波 下 ，遮 掩 不 过 就 会 改 革 开 放 以来 ， 国 的科 学 技 术 日新 月 异 ， 别 是 电子 技 术 、 我 特 计 使 得 电机 发 热 ， 损 加 大 ， 使 电机被 破 坏 。 这样 就 有可 能发 生 电 网 磨 致 算机技术、大功率输出技术、 自动控 制技 术等交流 电机 变频调速 技 谐振 过 电压 事 故 ，甚至 有 干 扰通 过等 ，这 就 是 我 们 经 常 所 说 的 电 网 术 ， 煤 矿 上 的应 用 取 得 了很 多 成 果 ， 为 当今 社 会 节 约 能 源和 保 护 在 成 “ 染 ”所 以 ， 污 。 我们 可 以 通 过 检 测 谐 波 分 量 的 大 小来 判 断 变频 设 备 工 坏 境 的 有 力 方 法 。 炭 行 业 ， 别 是煤 矿 上 的 “ 煤 特 四大 件 ” 的耗 电成 本 占 作 的 好坏 。在 矿 井 生产 中 安 装 了许 多 的 变频 设 备 ， 以 ， 所 同样 也 得 安 煤 矿 总 耗 电量 的 ６ ％ 以上 ， 严 重 的 是 ， 中大 部 分 电 能都 被 浪 费 ０ 更 其 装一 些净 化 电 网设 备 ， 样 可 以提 高 电能 质 量 ， 少 损 耗 和 事 故 。 就 这 减 掉。 以上 方面 ， 一 些 发 达 国家 取 得 了很 好 的 成 就 ， 国厂 家 已经 出品 了 在 外 １ 变 频 技 术 原 理 及 发 展 高性 能低 谐 波 的 变频 器 ， 价 格 非 常 昂贵 。 但 交 流 变 频 调 速 技 术 是对 众 多 高 新 技术 的综 合应 用 ，主 要 有计 算 ２２２ 虽 然 变 频 技 术 在 国外 取 得 了很 好 的 进 展 ，但 是 在 我 国 还 ．． 机技术、 电子 技 术 和 传 动 技 术 等 。 其 本 质 特 点 是 ， 由于 半 导 体 对 器 件 是较 落 后 ， 部 分 的 变 频 设 备 还 靠 进 口 ， 且 价 格 不 菲 ， 由 于 北 方 大 而 又 具 有 开 关 效应 ， 工 频 电源 变换 为另 一 频 率 的 电能 控 制 装 置 。 本 原 将 基 电 网 电价 低 廉 ， 多项 目性 价 比偏 低 ， 资 方难 以接 受 。 很 投 理 是 ， 过 一 系列 的直 交 电流 的 相 互 转 换 ， 实现 对 电动 机 的驱 动 控 通 来 ３ 变 频 技 术在 提 升 机 的应 用 制 ， ， 流 桥 将 工 频 交 流 电 压— — 直 流 电压 — — 频 率 、 压 可 调 的 即 整 电 矿 井 提升 机 是 矿 山 大型 固定 设 备 之一 ，是 井 下 与 地 面 的 主 要 运 交 流 电压 。 是 一 种 无 附加 转 差 损 耗 的 高 效调 速 方 式 。 它 由于 变 频 技 术 输工具 。 变频 技 术 在 矿 井 提 升 机 的应 用 ， 要 采 用 了高 压 变频 调 速 控 主 是 根据 电机 的 负载 变化 未 实现 自身 的功 能 变化 ，这 样 就 大 大 提 高 了 制系统和 Ｐ Ｃ控制系统 ： Ｌ 第一 ， 在提 升机 电控系统设计 中， 高压 变频 电机 的效 率 ， 也减 少 了磨 损 。 调速控制 系统 ，采用单 元串联多 电平能量回馈型四象限高压 变频控 ２ 变频 技 术 的特 点 制 系统 。 系 统 应 用 先 进 的 功 率 单 元 串联 叠 波 方 式 、 间 矢 量控 制 的 该 空
矿山机电设备变频控制技术原理及应用研究
矿山机电设备变频控制技术原理及应用研究摘要：本文研究了矿山机电设备的变频控制技术原理及其应用。
首先，本文介绍了矿山机电设备的重要性和需求，以及传统电控技术存在的问题和局限性。
随后，阐述了变频控制技术的概念和优势。
在原理部分，详细介绍了变频器的组成和工作原理，以及电机的特性和调速原理，并讨论了变频器与电机的配套选择。
在应用部分，阐述了矿山机电设备中的变频控制应用，包括提升设备、输送设备、矿泵设备和通风设备的变频调节。
接着，分析了变频控制技术应用的优势和影响，包括能效提升和节能减排、设备运行的稳定性和可靠性提高，以及维护成本和人力投入的降低。
最后，探讨了变频控制技术在矿山机电设备中面临的挑战和未来发展方向，包括环境适应性和可靠性要求、智能化和自动化需求，以及新材料和新工艺的应用。
通过本文的研究，对矿山机电设备的变频控制技术有了更深入的理解，并展望了未来的发展潜力。
关键词：矿山；机电设备；变频控制技术；原理；应用一、引言矿山机电设备在现代工业中发挥着至关重要的作用，而其高效稳定的运行对于矿山生产的安全和效益至关重要。
然而，传统的电控技术在满足矿山机电设备日益增长的需求时已经显露出了一些瓶颈和局限性。
为了克服这些问题，研究者们开始关注并深入探索变频控制技术在矿山机电设备中的应用。
本文旨在对矿山机电设备的变频控制技术原理及其应用进行研究，以期为促进矿山机电设备的智能化和高效化提供理论和实践支持。
通过探索变频控制技术的原理和工作机制，结合矿山机电设备的特点和需求，我们可以探讨其在提升设备、输送设备、矿泵设备和通风设备等方面的潜在应用。
通过本研究，我们将深入了解变频控制技术在矿山机电设备中的优势和挑战，并为其未来的发展方向提供有益的参考。
二、变频控制技术的原理1、变频器的组成和工作原理：变频器由整流器、滤波器、逆变器和控制器等多个部分组成。
整流器将交流电源转换为直流电源，滤波器用于减少电源的脉动。
逆变器将直流电源反转为可变频率和可控制的交流电源。
变频技术特点及在煤矿中应用论文
论变频技术的特点及在煤矿中的应用摘要：变额技术在煤矿矿区地面和井下的提升、通风、采煤、运输、选煤等各种矿山设备控制系统得到了广泛应用，具有明显的节能效果和优越的调节性能。
本文对变频技术的基本原理和发展进行了阐述，对变频器煤矿提升机中的应用进行了分析研究。
关键词：煤矿变频技术特点提升机应用0 引言改革开放以来，我国的科学技术日新月异，特别是电子技术、计算机技术、大功率输出技术、自动控制技术等交流电机变频调速技术，在煤矿上的应用取得了很多成果，成为当今社会节约能源和保护坏境的有力方法。
煤炭行业，特别是煤矿上的“四大件”的耗电成本占煤矿总耗电量的60%以上，更严重的是，其中大部分电能都被浪费掉。
1 变频技术原理及发展交流变频调速技术是对众多高新技术的综合应用，主要有计算机技术、电子技术和传动技术等。
其本质特点是，由于半导体对器件具有开关效应，将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。
基本原理是，通过一系列的直交电流的相互转换，来实现对电动机的驱动控制，即，整流桥将工频交流电压——直流电压——频率、电压可调的交流电压。
它是一种无附加转差损耗的高效调速方式。
由于变频技术是根据电机的负载变化来实现自身的功能变化，这样就大大提高了电机的效率，也减少了磨损。
2 变频技术的特点2.1 变频调速技术的优点2.1.1 该技术在启动上具有转矩大，启动时不会出现波动，能够实现平稳启动的优点。
而三相异步电动机的启动电流大，约为额定电流的5～7倍。
由于矿井的供电系统具有很多的劣势，比如需要的功率大，供电的距离长，还有在煤矿生产过程中采煤工作面的设备需要频繁启动，这样会对机造成很大的破坏。
第一，虽然有些矿井已经实行了自耦减压器启动或软启动，但是这些都会使得电压下降，从而很大限度上影响整个矿井机电设备的运行；第二，对于一般的设备而言，突然获得很大的电流，会对机电设备造成损伤，更有可能发生触电的危险，特别是在井下，这种情况很有可能发生。
变频调速技术在矿山中的应用
变频调速技术在矿山中的应用摘要：随着变频技术的日趋成熟，它在地下矿山中起着不可或缺的作用，它能够提高矿山生产设备的效率，节约电能。
变频技术能够应用在矿井提升机、空气压缩机、通风和井下排水中，本文主要介绍变频器的应用现状和应用前景。
关键词：变频调速、排水、通风、规格【中图分类号】tp8721 概述矿山按产品类型可分为煤矿、金属矿和非金属等；按采掘方式可分为露天开采矿山和地下开采矿山两大类。
本文主要介绍变频调速器在地下开采煤山中的应用的现状和应用前景，地下矿山需要考虑设备的防爆问题。
地下矿山的生产较复杂。
由于井下生产的空间窄小，使生产设备环境潮湿、阴暗，粉尘大、噪音大、振动大、并有塌方的危险，工作条件十分恶劣。
因此，井下生产设备的体积受限，这些设备以小型化为主，体积小、重量轻，对电气传动的要求不高。
但提升、排水、通风、压气等固定设备是地下矿山的要害部门，也是耗电大户，因此，这些设备的安全运行和节能就显得至关重要。
根据多年来矿山电气传动的经验及在矿山进行变频调速的应用实践，我认为，在矿山应用变频调速技术对于提高矿山生产设备的效率，节约电能都是至关重要的。
但遗憾的是在矿山应用变频调速技术还很不普遍，除了因变频器的投资问题外，与人们对变频器的认识不够有关，也与不能正确了解矿山设备对变频器的特殊要求、不能正确地应用变频器，因此所带来的负面影响有很大关系。
本文主要介绍目前矿山应用变频器的状况，矿山设备对电气传动的特殊要求，以及如何正确地选用变频器等。
2 变频器在地下矿山中的应用2.1 变频调速技术在矿井提升机中的应用矿井提升机是地下矿山运输的主要设备。
它是用一定的装备沿井筒运出矿石、废石、升降人员及材料、设备等运输环节。
矿井提升设备按井筒倾角可分为竖井提升设备和斜井提升设备；按提升容器可分为罐笼提升机和箕斗提升机等；按提用途可分为主提升机（专门或主要提升矿石，一般称为主井提升机），副井提升机（提升废石、升降人员、运送材料和设备等，一般称为副井提升机）和辅助提升机（如天井电梯、检修提升等）。
变频调速技术在煤矿节能改造中应用分析论文
变频调速技术在煤矿节能改造中的应用分析摘要：随着行业竞争的日趋激烈，煤矿的增产、降耗、提效被提到了重要地位，设备节能改造势在必行，迫切需要利用变频技术进行节能降耗。
因此，对现有电机设备进行变频节能改造，是解决煤矿高消耗、低效益问题，以低能耗实现现代化的新路。
关键词：煤矿节能，变频改造，应用分析x752一、现状分析我国是世界上的产煤大国，也是吨煤电耗比较高的国家。
矿井的电能消耗中 ,电机消耗的电能占总能耗2/3以上。
电机是感性负载 ,功率因数低 ,负载变化大 ,节能的空间很大。
节能的关键在于先进节能设备的使用或对现有设备的技术改造。
随着行业竞争的日趋激烈，煤矿的增产、降耗、提效被提到了重要地位，设备节能改造势在必行，迫切需要利用变频技术进行节能降耗。
因此，对现有电机设备进行变频节能改造，是解决煤矿高消耗、低效益问题，以低能耗实现现代化的新路。
二、矿井设备变频节能改造的应用分析1、变频调速技术在矿井提升机的应用矿井的提升机担负着输送物料和人员的重要任务，是矿井生产四大运转部件中特别重要的设备。
其传统的调速控制方法是采用在电动机转子电路内接入金属电阻，用鼓形控制器或接触器切除电阻来达到调速的目的。
这些控制装置的缺点是：电阻能耗大、散热难以解决；电阻调速属于有级调速，开环控制，调速范围小、精度低、安全性能差；在减速段和下放时需投切动力制动直流电源或低频电源，易造成设备损坏，且浪费了大量的电能。
另外，原有的控制系统保护不够齐全，安全可靠性差，原系统已严重地制约了矿山的安全生产和经济运行，对矿井提升机驱动系统进行变频技术改造旨在从根本上解决原有电阻调速控系统存在的各种弊病，达到如下主要目的:(1) 实现无级平稳加减速, 提高提升系统的安全水平；(2) 节约电能；(3) 用plc编程软件替代继电器实现提升速度控制, 减少设备维修工作量。
使矿山提升驱动系统迈上了一个新的台阶。
图一为中国平煤神马集团某矿变频改造后的数字矿井提升机工作原理框图。
变频技术在煤矿的应用
变频技术在煤矿的应用摘要:据统计,煤矿矿井各个生产系统的用电占到矿井企业用电量的70%～90%。
对矿井提升机、空压机、水泵、采掘机、胶带运输机等动力负荷变化较大的机电设备在启动、加减速、制动等方面的浪费也是非常巨大的。
而变频技术以其明显的节能效果和优越的调节性能,使其在煤矿的应用也越来越广泛。
本文从节能的角度出发,以空压机、胶带运输机的变频控制为例,阐述变频技术在煤矿的应用。
关键词:煤矿变频控制节能在煤矿的正常生产过程中,几乎所有的设备都需要用异步电机进行拖动,如电机拖动皮带对煤炭进行运输,电机拖动风机进行井下的换气并维持气压的相对稳定,电机拖动水泵进行排水,避免因井下水过多而发生塌方等。
在这些生产过程中,电机消耗了大量的电能,因此,研究探索煤矿设备以合适的运行方式以节约宝贵的电能是一项长期的任务。
随着电力电子技术的不断发展,变频技术不断成熟,将变频技术应用于煤矿设备的控制,就可实现其以最优的方式运行,从而达到节能之目的。
1 变频调速的原理变压变频调速是改变异步电动机同步转速的一种调速方法,在极对数一定的情况下,同步转速随频率变化:即=而实际转速n=(1-s),当转差率s不变时,转速n与频率f成正比,这时改变电源的频率就可对电机的转速进行控制。
而调速所用的变频器实际就是一个可以改变频率的交流电源。
变频器按变频方式分为交交变频器和交-直-交变频器两种。
综合考虑改造成本,空调容量,通用性,联合运行等实际因素决定选用交-直-交变频器因为只是进行变频控制,所以电压不变,故交-直-交变频器先将恒压恒频的交流电以二极管为整流元件,采用三相全桥不可控整流电路整成直流,为了减小整流直流电的脉动,采用大电容滤波(电压型),再用全控型器件(IGBT)与续流二极管将直流电逆变成频率可调节的交流电,这种变频方式被称作间接变频。
在逆变中驱动全控器件的驱动信号采用SPWM控制技术,设定启动的最低频率为35Hz,上限为工频50Hz。
机电变频调速技术在矿井中的应用
机 电变 频 调 速 技 术 （ ｅｈ ｎ ｃ ｌ ａ ｄＥ ｅ ｔ ｉａ Ｍ ｃ ａ ｉａ ｎ ｌｃ ｒ ｃ ｌ
Ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ｏ Ｆ ｅ ｕ ｎ ｙ ｏ ｖ ｒ ｉ ｎ ，其 基 本 定 ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｆ ｒ ｑ ｅ ｃ Ｃ ｎ ｅ ｓ ｏ ）
进 行 正 转 运 行 和 反 转 运 行 ；具 有 准 确 的制 定 功 能和 定
位功能；电机 的可靠性提高等 。 （ 机 电变频调速技术在空气压缩机 中的应用 二） 矿井 中的空气压缩机是矿井生产 的有一个重要 设 备 ，同样是矿井 中的重要组成部分 。对于空气压缩机 的应用 ，是通过 自身生产压缩 空气 ，利用这种 高科技 手段来带动风动早凿岩机 、风动装岩机等矿井 中的施
刚开始应用 的时候是 比不上直流 电动机 的，因此运用
１４ ４ ｏ 中闺高新技书企业 ２ １ ３ ０ ０ ２
在矿 井中 的提升机无论是任何一种 ，对于 电气转动 的
小 的 ，特 别 的是在 节假 日的时候 ，工作 人员 几乎 没 有，但是在这个过程中依然要进行矿 井的通 风，经常 性的会出现对矿 井通风机的风量不进 行调节，还 是保 持这 大量 的风 量输 出 ，造成 不必 要 的电能 消耗 。因 此，采用机 电变频调速 技术，能够有效的对 通风机 进 行控制 ，采用 同步 电机直接高压变频器 ，对 电能的节 约十分的有效 。
过程中 ，是用其 自身装备沿着矿 井的隧道井筒 ，从矿
井 内部将矿石 、废矿 、升 降人 员、设备 、材料等进行 运送 。所 以对于矿井 中的提升机来讲 ，是矿井 生产 的 “ 咽喉 ”，是所有矿 井相 关 内容 出入 的通道 。因此 ，
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变频调速技术在矿山中的应用来源：中国论文下载中心[ 07-05-14 15:07:00 ] 作者：张永惠编辑：studa201 概述矿山按产品类型可分为煤矿、金属矿和非金属等;按采掘方式可分为露天开采矿山和地下开采矿山两大类。
本文主要介绍变频调速器在金属矿山中的应用的现状和应用前景，对煤矿亦有参考价值，因为露天煤矿和露天金属矿开采方式和生产设备基本相同，地下矿山除需要考虑设备的防爆问题外，大部分生产设备也与金属矿大同小异。
露天采矿和地下采矿所用的生产设备有很大不同。
露天矿山是以大型设备为主要特点，要求优良的电气传动系统，以保证这些大型设备的高效率运行。
露天矿山的这些大型设备包括用于穿孔的牙轮钻机，用于装载矿、岩石的电铲(挖掘机)，用于运输矿、岩石的大型汽车等。
它们都要求电气传动系统具有良好的调速性能，目前这些大型设备大多采用直流调速传动系统。
地下矿山的生产较露天矿山复杂。
由于井下生产的空间窄小，使生产设备环境潮湿、阴暗，粉尘大、噪音大、振动大、并有塌方的危险，工作条件十分恶劣。
因此，井下生产设备的体积受限，这些设备以小型化为主，体积小、重量轻，对电气传动的要求不高。
但提升、排水、通风、压气等固定设备是地下矿山的要害部门，也是耗电大户，因此，这些设备的安全运行和节能就显得至关重要。
根据我们多年来从事矿山电气传动的经验及在矿山进行变频调速的应用实践，我认为，在矿山应用变频调速技术对于提高矿山生产设备的效率，节约电能都是至关重要的。
但遗憾的是在矿山应用变频调速技术还很不普遍，除了因变频器的投资问题外，与人们对变频器的认识不夠有关，也与不能正确了解矿山设备对变频器的特殊要求、不能正确地应用变频器、因此所带来的负面影响有很大关系。
本文主要介绍目前矿山应用变频器的状况，矿山设备对电气传动的特殊要求，以及如何正确地选用变频器等。
2 变频器在露天矿山设备中的应用2.1 电铲电铲用于装载矿岩，其工作条件非常恶劣，特别是在爆破不好的情况下挖根底作业，经常出现过大的冲击载荷，甚至堵转。
因此，电铲对电气传动系统就有较高的要求:要求电气传动系统的机械特性曲线的包络面积大，有足够的有用功率;要求有良好的调速性能，能四象限运行，能快速地进行加、减速和反转，动态响应速度快;要求系统制动性能好，并能回收能量;要求系统运行可靠，维修方便等。
由于电铲对电气传动系统的这些特殊要求，所以，我国电铲目前应用的电气传动系统主要还是直流传动系统。
例如:WK-4M、WK10、WD-1200和195-B等型号的电铲都是采用直流发电机-直流电动机系统(简称机组系统);从美国Harnischfeger公司引进制造的P&H-2300XP和P&H-2800XP型电铲则是采用晶闸管变流器-直流电动机系统(简称晶闸管直流系统)。
虽然后者比前者技术先进，效率也有所提高，但这两种系统都还存在直流电机的固有的缺点，即维修工作量大、效率较低等。
自上世纪90年代后期，我国有个别矿山从美国B-E公司引进了变频器-鼠笼型电动机系统(简称交流变频调速系统)，这是全交流化的电铲电气传动系统。
例如:385-B、295-BⅡ、290-BⅢ型电铲就是全交流化电铲，变频调速由德国SIEMENS公司开发、提供的电压型变频器。
现以395-B电铲为例作一简要说明:高压交流电由电缆经集电环引入电铲，由1600kV A 主变压器将6kV变为575V，由1950A的整流器将交流变为直流，经滤波后送入公共直流母线。
在直流母线上有4台容量为750kV A的逆变器，其中2台并联供电给1台容量为1066kW的提升电动机;第三台逆变器供电两台容量各为243kW的回转电动机;第四台逆变器供电给容量为294kW推压电动机。
当某工作机构处于再生制动工作时，逆变器将再生制动能量反馈到公共直流母线上，可供其它工作机构使用，使能量得到充分利用。
使用不完的制动能量，可以通过制动电阻消耗掉。
实践证明，交流变频调速电铲和前两种直流调速电铲相比，具有节约电能、调速性能好、可靠性高、维护量小、生产效率高、功率因数高(0.95以上)等优点，是公认的电铲电气传动系统的发展方向。
2.2 变频器在牙轮钻机中的应用牙轮钻机是露天矿山、尤其是大型露天矿山的主要穿孔设备。
为使牙轮钻机在不同的岩层中都能保持较佳的钻进状态，要求钻机的回转机构能根据岩层的性质进行无级调速。
钻机的提升/行走机构也需要无级调速。
目前，牙轮钻机的回转机构和提升/行走机构一般都是直流电动机传动。
主要有三种调速装置:(1)采用晶闸管直流调速装置的牙轮钻机有:YZ-55，YZ-35和YZ-12型;(2)采用大功率磁放大器调速装置的有KY-250型牙轮钻机和从美国进口的45R型牙轮钻机;(3)采用直流发电机组调速装置的有从美国进口的60R型牙轮钻机。
牙轮钻机上应用变频调速技术不仅是为了节能，更重要的是为了提高钻机的生产效率，降低维修工作量。
回转机构电动机安装在钻杆的顶端，工作条件异常恶劣，以往使用的直流电动机经常损坏，维修工作量大，影响牙轮钻机的正常作业和效率的提高。
因此采用坚固耐用的交流鼠笼型电动机代替直流电动机，用变频调速装置代替直流调速装置，就成为人们公认的牙轮钻机电气传动的发展方向。
在牙轮钻机上应用变频调速技术的难点在于:钻机的转机构等对调速装的性能要求高，因为由于岩层地质条件的不同，钻机在钻进工作时有可能被卡钻，使回转机构堵转，这就要求调速装置的机械特性曲线具有挖土机特性，并具有立即反转和立即重新起动、钻进功能;牙轮钻机振动大，对调速设备的防振要求高。
变频调速在牙轮钻机中的应用首先是由美国B-E公司在55R型牙轮钻机上应用。
我国矿山的牙轮钻机的变频调速还在开发试验之中，尚未在推广应用。
2.3 电动轮汽车的电气传动目前，大型露天矿山的运输主要是采用无轨运输，而主要运输设备是大型汽车，特别是电动轮汽车成为了大型露天矿山的主要运输设备。
这是因为电气传动比机械传动有更多的优点。
如调速性能好，响应速度快，调速平滑无冲击;可实现恒功率调节，能充分利用柴油发动机的功率，耗油少;制动安全，牵引特性好等。
目前，世界各国大型露天矿，包括我国的大型露天矿都普遍采用电动轮汽车。
我国自1975年以来，引进了不少电动轮汽车，并成功研制开发了SF3102型100t和LN-3100型108t电动轮汽车，与美国Unit Rig公司合作制造了MARK-36型154t电动轮汽车。
电动轮汽车的电气传动系统主要有柴油发动机带动的直流发电机-直流电动机系统和柴油发动机带动的交流发电机-交流电动机系统，它通过控制发电机的励磁来控制电动机的转速。
随着变频调速技术的发展，人们也在探讨将变频调速技术应用于电动轮汽车电气传动的可能性。
但目前尚未见到成功的先例。
不过，作为大型露天矿山的主要运输设备的电动轮汽车，人们会继续努力，研究将变频调速技术应用于电动轮汽车，以进一步改善其调速性能，提高其运输能力。
3 变频器在地下矿山中的应用3.1 变频调速技术在矿井提升机中的应用矿井提升机是地下矿山运输的主要设备。
它是用一定的装备沿井筒运出矿石、废石、升降人员及材料、设备等运输环节。
矿井提升设备按井筒倾角可分为竖井提升设备和斜井提升设备;按提升容器可分为罐笼提升机和箕斗提升机等;按提用途可分为主提升机(专们或主性提升矿石，一般称为主井提升机)，副井提升机(提升废石、升降人员、运送材料和设备等，一般称为副井提升机)和辅助提升机(如天井电梯、检修提升等)。
矿井提升是地下矿山生产的咽喉，所以，无论哪种提升机，对电气传动的要求都很高，因为电气传动系统性能的优劣，可靠性的高低，都直接关系到矿山生产的效率和矿山生产的正常进行。
对矿井提升机电气传动系统的要求是:有良好的调速性能，调速精度高，四象限运行，能快速进行正、反转运行，动态响应速度快，有准确的制动和定位功能，可靠性要求高等。
目前，我国地下矿山矿井提升机的电气传动系统主要有:对于大型矿井提升机，主要采用直流传动系统，有采用直流电动机-直流发电机系统和晶闸管变流器-直流电动机系统;这两种系统都存在着直流电动机固有的缺点，如效率不高，维修工作量较大等。
对于中、小型提升机，则多采用交流电气传动系统，如采用交流绕线式电动机，使用电机转子切换电阻调速，这种电气传动系统虽然设备简单，但它是有级调速，调速性能差，效率低，大量的电能消耗在电动机转子电阻上，而且可靠性也差。
将变频调速技术应用于矿井提升机是矿井提升机电气传动系统的发展方向。
我国已有几台大型矿井提升机采用交-交变频调速系统，取得了很好的效果，但其缺点是功率因数不高，谐波大，需加谐波和功率因数补偿装置。
随着变频调速技术的发展，交-直-交电压型变频调速技术已开始在矿井提升机中应用。
例如国外已有矿山将有源前端三电平变频器应用于矿井提升机上，据介绍，采用这种变频调速的交流提升机可以克服直流调速系统和交-交变频调速系统的缺点，是提升机电气传动的发展方向。
对于小型交流提升机已有成功应用变频器的实例，如山东风光电子有限公司和东营市东萃科技有限公司合作开发的变频器，成功地应用于山东宁阳县华宁煤矿的380V,180kw 的交流提升机上。
3.2 变频调速技术在空压机中的应用空气压缩机是地下矿山生产的重要设备之一，它生产压缩空气，用以带动风动凿岩机、风动装岩机等设备以及其它风动工具，其耗电量在矿山总耗电量中占有相当大的比重。
深入分析空气压缩机的电能消耗情况，找出节能潜力，实现空气压缩机的节能运行，将会降低矿山生产成本，提高其经济效益。
现以凡口铅锌矿为例说明:凡口铅锌矿坑口空压机站共有6台空气压缩机，其中4台为日本日立空气压缩机。
４台日立压缩机型号:BTD2，排气压力7kg/cm2，排气量103m3/min属两级压缩活塞式压缩机，其拖动电机型号EFOU，额定功率450kW，额定电压380V，额定电流892A，采用Y/Δ降压起动方式;2台国产空气压缩机(活塞式空气压缩机)，其拖动电机为高压(6kV)同步电动机。
6台空气压缩机采用并联运行方式。
一般情况下，只运行2～3台(其中一台国产空气压缩机)其余的空气压缩机作为备用。
空气压缩机站的容量是按最大排气量并考虑备用来确定的，然而在实际的使用过程中，用气设备的耗气量是经常变化的，当耗气量小于压缩空气站的排气量时，便需对空气压缩机进行控制，以减少排气量使之适应耗气量的变化，否则空气压缩机排气系统的压力会升至不能允许的数值，使空气压缩机和用气设备的零部件负载过大，并有发生爆炸的危险。
凡口铅锌矿4台日本日立空压机采用的是多级压力节流进气控制方式:即当压力低于6.2Mpa时,打开全部进气阀,压缩机组以100%负荷率状态运行;当压力达到6.2~6.5Mpa时关闭隙阀，压缩机组以75%负荷率运行;当压力达到6.8~7Mpa时,关闭一个进气阀,压缩机组以50%负荷率运行,当压力达到7Mpa时关闭所有进气阀,压缩机组进入空载运行状态.由于活塞式空气压缩机的起、停有着严格而复杂的规程，不允许频繁起停。