变频调速技术在矿山空气压缩机中的应用
高压变频调速技术装置在矿山机械设备中的应用探索

高压变频调速技术装置在矿山机械设备中的应用探索引言:随着矿山行业的发展,矿山机械设备的运转和调节方式也得到了迅速的提升。
其中,高压变频调速技术装置在矿山机械设备中的应用成为了一种先进的技术手段。
本文将探索这种技术装置在矿山机械设备中的应用,介绍其工作原理、优势以及在不同类型机械设备中的应用案例。
一、高压变频调速技术装置的工作原理高压变频调速技术装置采用了变频器和高压电源等关键组件,能够实现对矿山机械设备的精确控制。
具体工作原理如下:1. 变频器控制:通过调节变频器的频率和电压大小,可以精确控制矿山机械设备的转速和运行状态。
变频器能够将输入的电源频率和电压转换为需要的频率和电压,从而实现对设备转速的精确调节。
2. 高压电源:高压变频调速技术装置中的高压电源负责提供稳定的电压和频率输出,保证设备可靠运行,并提供足够的功率支持。
通过以上两个关键组件的结合,高压变频调速技术装置能够实现对矿山机械设备的精确控制和调节,为矿山行业的生产提供了先进的技术手段。
二、高压变频调速技术装置在矿山机械设备中的优势高压变频调速技术装置具有以下几个优势,使其在矿山机械设备的应用得到了广泛推广:1. 节能降耗:高压变频调速技术装置可以根据实际需求精确调节设备的转速和功率,避免了传统非变频设备在低负载工况下能源浪费的问题。
通过降低设备的运行功率和消除运行过程中的冗余能量损耗,实现了有效节能。
2. 提高设备使用寿命:高压变频调速技术装置在设备的启动、停止和运行过程中均可以实现平稳转速的调节,避免了传统设备在启动和停止时的冲击和动态过程中的高速运转。
这有效减少了设备的机械磨损和损坏,延长了设备的使用寿命。
3. 提高生产效率:高压变频调速技术装置可以根据矿山生产的需要,实现设备转速的即时调节。
在不同的生产工况下,可以准确地控制设备的运行速度和输出功率,提高了生产效率。
4. 降低维护成本:高压变频调速技术装置的精确控制成为一种智能化管理的手段。
变频调速在空压机中的应用及其节电效果(潮兴淮)
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p。
该过程需要电源提供压缩机能量,是一种能量损失。
②减压阀减压消耗的能量。
气动元max件的额定气压在p min左右,高于p min的气体进入气动元件前的压力,这就需要用减压阀将其减至接近p min。
这也是一种能量损失。
③卸载时调节方法不合理所消耗的能量。
通常,当压力达到p max时,空压机通过如下方法来降压卸载:关闭进气阀使空气压缩机不需要再压缩气体做功,但空压机的电机还是要带动螺杆做回转运动。
据测算,空压机卸载时的能耗约占满载运行时的10%~15%。
卸载期间,空压机做无用功,无谓地消耗能量。
同时将分离罐中多余的压缩空气通过放空阀放空,这又是一种能量浪费。
2)其他损失。
①机械方式调节进气阀,使供气量无法连续调节,在用气量不断变化时,供气压力难免要产生较大幅度的波动,从而使供气压力精度达不到要求。
再加上频繁调节进气阀,还会加速进气阀的磨损,增加维修量和维修成本。
②频繁地开/关放气阀,使放气阀寿命大大缩短。
3 空压机变频调速控制方式的设计1)变频调速原理。
变频器是基于交-直-交电源变换原理,集电力电子和微计算机控制等技术于一体的综合性电气产品。
变频器可根据控制对象的需要输出频率连续可调的交流电压。
电机转速与电源频率有成正比的关系:n= 60 f(1-S)/P),其中:n为转速,f为输入交流电频率,S为电机转差率,P为电机磁极对数。
用变频器输出频率可调的交流电压作为空压机电动机的电源电压,就可以方便地改变了空压机的转速。
空气压缩机采用变频调速技术进行恒压供气控制时,系统原理框图如图1所示。
图1 变频系统原理框图变频调速系统将管网压力作为控制对象,压力变送器将储气罐的压力转变为电信号送给变频器内部的PID调节器,与压力给定值进行比较,并根据差值的大小按预先设定好的PID控制模式进行运算,产生控制信号去控制变频器的输出电压和频率,调整电动机的转速,从而使实际压力始终维持在给定压力上。
采用该方案,空气压缩机电机从静止到稳定转速可由变频器实现软启动,避免了启动时大电流对电网的冲击和启动给空气压缩机带来的机械冲击。
机电变频调速技术在矿井中的应用及注意事项
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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
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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
空压机中变频技术的实际运用
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空压机中变频技术的实际运用1. 引言空压机作为工业生产中重要的动力设备,其能耗占到了整个工业领域总能耗的很大一部分。
为了提高空压机的运行效率,降低能耗,变频技术被广泛应用于空压机领域。
本文将详细介绍空压机中变频技术的实际运用。
2. 变频技术概述变频技术是通过改变交流电频率的方式来调节电动机的转速,从而实现对空压机运行速度的控制。
变频器是实现变频技术的关键设备,主要由整流器、滤波器、逆变器和控制模块组成。
通过控制模块的作用,变频器可以根据空压机的工作需求,调整输出频率,实现对空压机转速的实时控制。
3. 变频技术在空压机中的应用优势3.1 节能效果显著通过变频技术,可以实现对空压机运行速度的实时调节,使其始终在最佳工况下运行。
统计数据表明,采用变频技术可以降低空压机30%以上的能耗。
3.2 提高运行效率变频技术可以有效降低空压机启动时的电流冲击,减少机械磨损,延长设备使用寿命。
同时,通过实时调节空压机的运行速度,可以使其在不同的工况下保持高效运行。
3.3 提高系统稳定性采用变频技术,可以实现空压机输出压力的精确控制,避免因压力波动导致的系统故障。
此外,变频技术还可以实现空压机的软启动,降低对电网的冲击,提高系统稳定性。
4. 变频技术在空压机中的实际运用4.1 控制系统设计为了实现空压机中变频技术的应用,首先需要设计一套控制系统。
该系统主要包括传感器、控制器和变频器三个部分。
传感器用于实时监测空压机的运行参数,如压力、流量和温度等;控制器根据传感器采集的数据,判断空压机的运行状态,并生成相应的控制信号;变频器接收控制器的信号,调整输出频率,实现对空压机转速的控制。
4.2 变频器选型与安装在空压机中应用变频技术时,需要根据空压机的功率、电压和运行需求选择合适的变频器。
在选型过程中,要充分考虑变频器的品质、性能和售后服务。
安装变频器时,要确保其安装位置通风良好,便于散热,同时注意绝缘和防尘措施。
4.3 参数设置与调试在空压机中应用变频技术后,需要对变频器进行参数设置和调试。
变频调速技术在矿山中的应用
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变频调速技术在矿山中的应用作者:王晓婷来源:《中国科技博览》2013年第15期摘要: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)。
变频调速技术在空气压缩机系统中的应用.doc
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变频调速技术在空气压缩机系统中的应用一、概述交流调速技术是电力电子技术、微电子技术、自动控制技术等多门学科相结合发展的产物,基本原理是通过大功率电子开关器件及智能控制技术将电网的工频交流电经过整流、逆变等过程,将固定频率的交流电变为频率可调的交流电,用来拖动电动机等负荷,从而可以实现对电动机的无级调速。
现在世界上许多先进国家大多采用此技术。
此技术已经成型,发展也比较快。
交流调速技术有以下显著的优点1、输出功率可以连续调节,可以实现电动机无级调速。
2、功率因数高,利用效率高,节能效果显著。
⑴有发无功功率的能力,不消耗电网上的无功。
⑵稳压性能好。
如设备在额定功率下运行,能保证电动机在额定电压下运行,从而避免了因电压高(低)对电机所造成的危害。
⑶在电动机的负荷低于额定功率时,它可以根据给定值来调整电动机的输出功率。
3、对电网电压波动有很大的适应能力,并能大大减少系统对电网的污染。
(经过尽一年来的运行,我单位的两台ME工业控制计算机从没有因为变频系统而影响本身的正常运行)。
4、可调范围(频率可在0Hz~400Hz之间进行调节)宽,可以实现大范围调速,并能保证很硬的输出特性,并且动态响应特性好,调速精度高。
适用于各种压力、温度、速度、流量的控制。
5、采用智能化控制,有完善的保护性能,使用安全可靠,操作简方便。
并且具备电机启动运行所需要的电气保护。
6、启动、停止平稳,极大地缓和了对电动机的冲击,使电动机能够平稳地加速或减速,从而避免了骤然启动或骤然停止所造成的损害,大大延长了电动机及整套机组的使用寿命。
除此之外,更兼其体积小、重量轻、通用性强的特点,因此,变频调速技术越来越广泛的应用于工业生产领域。
这将极大地提高工业生产领域的自动化水平,从而可以实现增产节能的目的。
二、国际变频技术的应用范围当今世界,许多先进国家都在大范围地应用变频技术,它们生产的交流接触器本身就具有变频能力。
低压电动机从0.75KW~800KW都能应用变频技术,从而达到合理控制电动机的负荷输出,达到节能的目的。
矿山空压机变频调速技术节能应用研究
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运行 维 持恒 压供 风 。两 台空 气压 缩 机都 由变 频 器来 启动 ,
实 现 带载 软 启 动 ,避 免 了 启 动 冲击 电 流 和启 动 给 空 气压 缩机 带来 的 机械 冲 击 。系 统循 环 带载 软启 动 、 循环 停 机 的 工作 方 式 , 实现 了供气 量 的连 续调 节 , 证 了总 管 压力 稳 保
供 风 质 量 好 , 压 幅值 变 化 小 , 风 负 荷 稳 定 , 风 用 生产
效率高 ; 噪音 低 , 善 了工 作 环境 。使 用 变频 比使 用 工频 改
运 行 , 风 时平 均 降低 噪 音 9 15 d A) 不 打风 时平 均 打 .2 B( ,
系统 。 系统 工作 时 , 压力 变 送 器 Y B将 总管 压 力 P转 变 为 电信 号送 智 能调 节 仪 与压 力设 定 值 比较 ,并 根据 差 值
的 大 小 按 既 定 控 制 模 式 进 行 运 算 ,产 生 控 制 信 号 送 变 频 调 速器 V V V F和 可 编 程 控 制 器 P C, 过 变 频 器 控 制 电 机 L 通 的转 速 , 过 可 编 程 控 制 器 控 制 空 气 压 缩 机 运 行 的 台 数 , 通
阀 。 般 情况 下 , 、 、 之 间关 系 可 以用 下式来 表 示 : 一
恒压 供 风 ; 风 系 统一 台空 气压 缩 机 运 行风 量不 足 时 , 用 变
频 器 运行 频 率升 高 为 5 H ,原变 频 运行 空 气 压缩 机 自动 0z
延 时 转 为 工 频 运 行 ,变 频 器 启 动 另 一 台 空 气 压 缩 机 变 频
1 空 气 压 缩 机 变 频 调 速 的 实 现 方 案
高压变频调速技术在矿山电气系统中的应用

高压变频调速技术在矿山电气系统中的应用近年来,随着矿山电气系统的不断升级和创新,高压变频调速技术逐渐受到了关注和推广。
这种技术在矿山电气系统运行中的应用,不仅可以带来节能降耗的效果,还可以提高生产效率、降低运行成本、减少环保压力等诸多好处。
本文将围绕高压变频调速技术在矿山电气系统中的应用展开探讨,分别从技术原理、应用场景、应用效果等方面进行深入剖析。
一、技术原理高压变频调速技术,是一种将电机实现变频调速的技术,它利用电力电子器件把电压和频率从输电网提供的稳定电源中分离开,再通过内部逆变器产生所需要的交流电源,控制输出频率大小实现电机调速。
与传统的恒频供电相比,高压变频调速技术可以根据具体的负载需求,调整电机转速,从而满足不同的生产要求,实现精准的调节和控制。
二、应用场景高压变频调速技术在矿山电气系统中,具有非常广泛和应用的场景,其中包括:1.动力设备调速在矿山生产中,不同的生产设备需要实现不同的工作状态,而这些工作状态的实现往往依赖于电机的转速。
高压变频调速技术,可以通过精准的控制和调节,实现电机转速的精准控制,满足具体的生产要求,提高生产效率。
2.输送设备调速矿山的输送设备(如皮带输送机、螺旋输送机)需要根据不同的物质输送量,实现不同的电机转速,才能满足生产要求。
而高压变频调速技术,可以根据具体的物料输送速度和量进行精准控制,提高输送效率,降低动力消耗。
3.排水系统调速矿山排水系统通常需要依靠电动水泵等设备来实现排水,而这些设备的工作状态也需要实现不同的转速调节,才能适应不同的排水需求。
高压变频调速技术,可以根据具体的排水需求,实现水泵的精确调节,既满足了生产要求,还降低了动力消耗和运行成本。
三、应用效果高压变频调速技术在矿山电气系统中的应用,可以带来多种好处和效果,其中主要包括:1.节能降耗高压变频调速技术的应用,可以实现根据实际负载需求进行精准调节和控制,避免了传统恒频供电的过度消耗和浪费,从而有效降低了能源消耗和生产成本。
变频调速技术在矿山中的应用
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变频调速技术在矿山中的应用1 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��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。
高性能变频调速设备在矿山行业中的应用研究
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高性能变频调速设备在矿山行业中的应用研究在矿山行业中,高性能变频调速设备的应用已经成为提高生产效率和节约能源的重要手段。
本文将从矿山行业对高性能变频调速设备的需求,该设备带来的优势,以及其应用案例等角度来进行探讨。
一、矿山行业对高性能变频调速设备的需求矿山行业作为一种典型的重工业领域,在生产过程中需要大量使用各类机械设备,其中很多设备需要通过变频调速来实现精确的控制。
高性能变频调速设备凭借其精确的控制能力和高效的工作状态,能够满足矿山行业对设备稳定性、可靠性和精确性的要求。
首先,矿山行业的生产环境复杂,对设备的要求很高。
高性能变频调速设备能够在恶劣的工作环境下保持可靠的运行,能够适应温度、湿度、尘土等因素的影响,确保设备的长期稳定运行。
其次,矿山行业中许多设备的运行速度需要频繁调整,以适应生产过程中的不同需求。
高性能变频调速设备可以根据实际需求对设备的运行速度进行精确调节,从而保证设备的运行效率和产品质量。
最后,矿山行业中很多设备需要实现精确的负载控制,以增加设备的寿命和降低能耗。
高性能变频调速设备可以根据负载变化实时调整输出功率,使设备始终在最佳工作状态下运行,降低能耗并延长设备的使用寿命。
二、高性能变频调速设备的优势在矿山行业中应用高性能变频调速设备有诸多优势,相较于传统的固定转速设备,它能够为矿山行业带来多重好处。
首先,高性能变频调速设备使得设备的运行更加灵活。
由于矿山行业中的设备工作环境和工艺参数通常会发生变化,传统固定转速设备无法灵活适应这些变化。
而高性能变频调速设备可以根据实际需求进行实时调整,使得设备的运行更加灵活多变。
其次,高性能变频调速设备能够提高设备的运行效率和产品质量。
通过调整设备运行速度和输出功率,使得设备保持在最佳工作状态下运行,减少能耗和损耗,提高生产效率。
同时,通过精确的控制,还可以降低产品的不合格率,提高产品质量。
最后,高性能变频调速设备可以降低设备维护成本和提高设备的使用寿命。
变频调速技术在矿山空气压缩机中的应用

变频调速技术在矿山空气压缩机中的应用本文以两台4L-20/8型空气压缩机变频调速节能改造系统为例,阐述了利用一台变频器实现多台空气压缩机的变频节能改造的思路、运行参数微机监控功能的实现、改造后系统运行特点、节能效果计算方法等,为活塞式空气压缩机节能运行提供了新的手段。
标签:矿山4L-20/8型空气压缩机变频调速微机监控节能0 引言空气压缩机是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,其耗电量约占全矿总电耗的8%~11%,随着矿井的延深,耗电量还将进一步增加。
空气压缩机气量的供求关系主要表现为排气压力的变化,当排气量正好满足生产用气量要求时,储气压力保持不变,但由于矿山生产用风量的不均衡,而装机容量需根据矿井最大用风量并留有余量设计,故实际运行中空气压缩机供风量远大于实际用风量。
若空气压缩机仍恒速运转,则储气罐内的气体压力越来越大,当罐内压力上升达到设定压力时,一般采用两种办法:一种是空气压缩机卸荷运行,不产生压缩气体,电动机处于空载运转,其用电量仍为满负载的30% ~60%,这部分电能被白白浪废掉;另外一种办法是停止空气压缩机运行,但将会带来电动机的频繁启动。
空气压缩机的空载启动电流大约是额定电流的5~7倍,对电网及其它用电设备冲击较大,同时使空气压缩机的使用寿命也会缩短。
为满足生产设备用气要求,储气罐内空气运行压力通常设为0.55~0.65MPa,目前大多数空气压缩机均采用切断进气的调节方式来改变排至储气罐的气量。
随着电力电子技术的发展,目前最佳解决方案是对空气压缩机实行变频调速节能控制。
本文以两台4L-20/8型空气压缩机进行了变频调速节能技术改造,节能效果显著,为空气压缩机高效运行开辟了新途径。
1 变频调速的实现方案1.1 改造前运行现状某矿共有四台4L-20/8型空气压缩机,两用两备,其拖动电机额定功率均为132kW,额定电压380V,每台空气压缩机都有一台电机降压起动装置。
变频调速节能技术在空压机中的应用
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变频调速节能技术在空压机中的应用摘要:变频调速技术是近年来发展起来的一种先进技术。
节能降耗已成为企业降生产成本重要手段之一,我厂的能耗占全厂的用电量占到一定比例。
空压机在钢管生产中起一定的作用,提供、保证生产,所以我们对空压机进行技术改造关键词:变频调速节能空压机1、引言随着电力电子技术、微电子技术和计算机控制技术的飞速发展,针对交流电动机的交流变频调速技术在20世纪80年代迅速发展起来,相对于其他调速方式(降压、变极、滑差、交流串级调速等),变频调速性能稳定,调速范围广、效率高,随着现代控制理论和电力电子技术的发展,交流变频调速技术日臻完善,它已成为交流电机调速的最新潮流。
2、变频调速原理根据电机学的原理可知,异步电动机的转速与频率有以下关系:n=60f/p(1-s)(1)式中:n为电机的转速;f为电源频率;p为电机极对数;s为转差率。
由(1)式可知,异步电动机的同步转速n与其供电频率成正比,所以改变电源频率就能改变电机转速,从而实现调速的目的。
在变频调速过程中,在一定的转距T下,s基本不变,随着同步转速n s下降,对应磁场角速度Ws也降低,电动机输入电磁功率P M=Tωs和输出功率P2=P M(1-S)=Tωs(1-S)成比例下降,损耗没有增加,所以变频调速是一种高效的调速方法,变频调速不仅能实现无极调速,而且根据负载特性,通过适当调节电压U与频率f之间的关系,恒转矩负载应保持U/f=常数;对于恒功率负载应保持U/√f=常数。
这样就能使电动机始终运行在高效区。
3、变频调速节能分析(1)恒转距负载类应用恒转矩负载即不管转速如何变化,负载转矩是恒定的,其公式如下:P=K×T×n (2)式中,P为轴功率,K为系数,T为负载转矩,n为转速从式中可以看到,轴功率与电机的转速成正比,也就是说应用变频调速后,如由于工艺需要而降低电机转速n到额定转速的80%时,相应的电能消耗降低为原来80%。
变频调速技术在矿山中的广泛应用
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变频调速技术在矿山中的广泛应用矿山作为国民经济的支柱,是国家发展的重要组成部分。
在矿山生产和运输过程中,需要大量的设备和机械来完成各种任务。
这些设备和机械的运动控制中,变频调速技术的应用场景越来越广泛。
本文将探讨变频调速技术在矿山中的广泛应用。
1. 变频调速技术的原理及特点变频调速技术是通过调整电机的供电频率以改变电机转速的方式来实现的。
它可以通过改变电机的供电频率的大小,从而改变电机的转速,实现对电机转速的精确控制。
与传统的传动方式相比,变频调速技术可以提供更加精确的控制,同时在降低能耗和提高设备使用寿命方面也有显著的优势。
2. 变频调速技术在矿山生产中的应用2.1 煤矿运输系统中的应用在煤矿运输系统中,变频调速技术被广泛应用于斗轮机、皮带输送机和电机制动等系统中。
斗轮机是矿山中的重要设备之一,在使用中需要实现各种速度调节。
通过变频调速技术,斗轮机可以实现精确的控制,使其适应不同工况的要求。
对于皮带输送机的控制,可通过变频调速技术实现控制,自动调整输送带的速度和产量,提高生产效率。
2.2 矿井排水系统中的应用水泵是矿山排水系统中不可或缺的部分,其运行稳定性和工作效率直接影响矿山生产和安全。
通过变频调速技术,可以实现水泵的流量和水头的调节,从而满足不同时间段的排水需求。
同时,它还可以降低电机的能耗,延长设备使用寿命。
2.3 采空区回风系统中的应用采空区回风系统是矿山通风系统中的重要组成部分,其运行对采矿工作和矿工的健康有着重要的影响。
通过变频调速技术,可以实现通风风量和风压的调节,灵活控制风机的转速,降低风机系统的能耗,提高通风系统运行效率和安全性。
3. 变频调速技术在矿山中的应用价值3.1 节能和减排在矿山生产过程中,能耗和排放一直是制约矿山可持续发展的关键问题。
变频调速技术的应用可以有效降低设备的能耗,减少碳排放和化学排放,是矿山节能减排的重要手段。
3.2 提高生产效率通过变频调速技术,可以实现对设备的精确控制,从而提高设备的生产效率和稳定性。
变频器在煤矿空气压缩机上的应用
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体积 越来越 小 、 行可 靠性 越来越 高 。 由于煤 矿生 产的 运
特殊 环境和 安全 的特 殊要 求 , 频器在 煤矿 的 应用起 步 变
比较 晚 ,目前还很少 有符合煤矿安 全要求 的隔爆型 变频
器产品 。随着 煤矿 企业 的节能 、 降耗 、 减排 、 提效 被提到重
率达 到 5H 时 , 风压 力仍然 小于设 定压 力时 , 电器 0z 供 继
家之 一 , 是吨煤 电耗比 较高 的国家 。如果 变频 调速装 也
位 器 RS给 定 频率 , 人工 调 节供 风 压 力 , 择 自动 运 行 置在煤矿机电设备上得到广泛使用 , 选 节约能源的效果将
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是非常可观的。( 作者单位: 铁煤集团大明煤矿)
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■●—■—■_
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2、 压缩机 控 制箱 的运 行 、停 止 回路 ;通 过选 择开 关 s A转换 手动 或 自动控 制 ; 择 手动控 制方 式时 , 选 通过 电
时, 通过 键盘 设 定供 风压 力 , 变频 器内 的 p 调 节 器随 时 i
我 国是 世界 上 的产煤 大 国 , 同时 又是 能源 贫乏 的 国
通过降 低压缩机 转速 调 节供 风压 力 , 是达 到 压缩机 经 济
运 行的 有效方 法 。 而变频 调速 在压缩 机的应 用 中压 力给
定方便 , 据用 气 量的 变化 随 时 调整 设 定值 , 够 实现 根 能
压 力闭环 运行 , 实现压缩 空气 的恒压 供应 。 大 明煤 矿 南风 井空 气 压缩 机 站 安 装三 台 螺 杆式 空
Y, 启动 2( 3) 缩机 , 或 # 压 保持 系统压力恒定 。 风量减少 用
变频调速在矿用空压机上的应用
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摘 要 : 针 对矿 用空压机 控制 存在 的 问题和 矿 山供 电的特 殊 性 , 用 三 菱公 司 IM 功 率 模 块作 利 P
为 主电路器件 , T L公 司的 S WM 发 生器 S 86 E作为 波形发 生器 , ME E P A6A 设计 了一种 宽输入 电压 范
围、 成本 、 低 高可 靠性 的变频器 , 实现 了矿用 空压机 的 自动调 节功 能, 约 了能源 , 节 提高 了供 气质量 。 关键 词 : 变频调速 ;空压机 ; M;A 6 A I S 86 E P
维普资讯
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煤
矿
机 电
20 年第 1 08 期
变频 调 速在 矿 用 空压 机 上 的应 用 木
王淑红 卢永杰 ,
(. 1兰州工业高等专科 学校 电气工程系 , 甘肃 兰州 70 5 ; . 30 0 2 兰州交通大学 机电工程学院 , 甘肃 兰州 7 07 ) 3 0 0
2 col f ea oi E g er go azo i t gU i rt, azo 3 0 0 C i ) .Sho o Meh tne ni ei f nhuJ o n nv sy L nhu70 7 , hn r n n L ao ei a
Ab ta t B xsi g c n rlq e t n o n rl ar c mp e s ra d p w r s p l a t u a i n mi e sn s rc : y e i n o t u si fmie a i o r so n o e u p y p r c l r y i n ,u i g t o o i t
arf e ut nd c r i c mpe sr P ;A8 6 E e wod r s u e ;ar o rso ;I M S 6 A a
变频调速在煤矿活塞式空压机自动控制中的应用(李桂芳)
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变频调速在煤矿活塞式空压机自动控制中的应用李桂芳(淮北矿业集团海孜煤矿,安徽淮北 235147)摘要:本文浅析空压机在煤矿的使用情况,活塞式空压机运行状态、变频调速恒压控制系统结构,以及系统运行中的问题及处理措施。
关键词:空压机;变频调速;恒压控制煤矿使用的空压机,生产的压缩空气主要用来带动风动凿岩机、风动装岩机等设备及其它风动工具,其耗电量在总量中也占有相当大的比重,一般在20%左右。
其容量是按最大排气量考虑确定的,但还要留有备用的。
在实际的使用过程中,用气设备的耗气量是随着用气设备工作台数的多少是不断变化的。
当耗气量小于压缩空压机站的排气量时,就要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,不然排气系统的压力会升至不能允许的数值,使空压机和用气设备的零部件负载过大,并有发生爆炸危险的可能。
当前,煤矿仍有一些活塞式空压机,电能消耗较高,若采用变频调速控制,即可实现空气压缩机的节能运行,这对于降低煤矿生产成本,提高其经济效益,非常重要意义。
在此,就空压机实施变频调速节能技术改造进行分析,以期能取得较好的节能经济效果。
1 活塞式空压机运行状态1)空压机运行情况。
活塞式空压机大多是两级压缩机,其拖动电机为鼠笼异步电动机,采Y/Δ降压起动方式。
一些国产空气压缩机,多采用同步电动机,其拖动电机为高压(6kV)。
正常采用并联运行方式,只运行2~3台,其余的空气压缩机作为备用。
原有的进口空压机,所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l00%负荷率状态运行。
当压力达到6.2—6.5Mpa时关闭余隙阀,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。
活塞式空气压缩机的启动、停止是一个复杂的过程,所以不允许频繁启停。
为保障满足井下用气量变化的需要,一般根据井下用气量的时间变化特点,而把一天分为几个别段,对应的每一个时段需要开的空压机台数,则由该时段内最大用气量决定。
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2005年第 1期
煤 矿 机 电
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4) 节约空气压缩机润滑油 40% 采用变频调速后 ,在空气压缩机低转速运行时 , 润滑油耗量也就变小 ,即所谓 "低转速 , 低润滑 "。 以 4L 220 /3型空气压缩机为例 ,据统计测算 ,使用工 频运行时 ,润滑油平均每小时用 105g,而使用变频 运行平均每小时有 42g就够了 。 5) 延长设备使用寿命 由于变频器 V / f保持恒定值的优点 ,使之压力 - 转速 - 功率达到动态匹配 ,转数明显降低 ,一般情 况在 220~584 r/m in之间 ,机械磨损减小 ,延长设备 的使用寿命 。 6) 提高运行可靠性 原电控系统与改造后电控系统可互为备用 ,提 高了运行可靠性 ,同时各项保护措施更加完善 。
一般采用两种办法 :一种是空气压缩机卸荷运行 ,不 产生压缩气体 ,电动机处于空载运转 ,其用电量仍为 满负载的 30% ~60% ,这部分电能被白白浪废掉 ; 另外一种办法是停止空气压缩机运行 ,但将会带来 电动机的频繁启动 。空气压缩机的空载启动电流大 约是额定电流的 5~7倍 ,对电网及其它用电设备冲 击较大 ,同时使空气压缩机的使用寿命也会缩短 。 为满足生产设备用气要求 ,储气罐内空气运行压力 通常设为 0. 55~0. 65M Pa,目前大多数空气压缩机 均采用切断进气的调节方式来改变排至储气罐的气 量。
每台空气压缩机被监测的主要参数有 : 1) 温度 主要是一级排气温度 、二级排气温度 、电机温 度 、润滑油温度及冷却水温度 。 2) 压力 主要是一级排气压力 、二级排气压力 、润滑油压 力及冷却水压力 。 系统可对每台空气压缩机的一级排气温度过 温 、二级排气温度过温 、电机温度过温 、冷却水压力 低 、流量低 、及润滑油低压力实现越限报警 ,延时停 机功能 。由温度 、压力 、流量传感器检测出的参数值 经信号转换电路变成电压信号与相应参量设定的报 警值相比 较 , 若 越 限 则 输 出 报 警 信 号 (指 示 灯 指 示 ) ,同时在显示器画面上进行报警提示 ;若连续越 限 ,则自动停机并声响报警 。 (4) 改造后系统运行特点 1) 风压幅值变化小 由于该变频器是以压力控制的 ,即 v / f 保持恒 值 ,使压力 - 转数 - 功率达到动态匹配 ,在设定的压 力下稳定运行 。实测使用变频运行时 ,其压力变化 幅值为 0. 034M Pa即在设定压力为 0. 5M Pa时 ,其压 力在 0. 486 ~0. 52M Pa区间变化 。而工频运行时 , 在同样的条件下 ,其压力在 0. 368~0. 523M Pa区间 变化 ,其变化幅值为 0. 155M Pa。因风压幅值变化 小 ,使用风负荷稳定 ,供风质量好 ,生产效率高 。 2) 噪音低 使用变频运行时 ,机房平均噪音为 72dB (A ) , 排气时机房噪音平均为 81. 125 dB (A ) ,不排气时机 房噪音平均 76. 625 dB (A ) 。使用变频比使用工频 运行排气时平均降低噪音 9. 125 dB (A ) ,不排气时 平均降低噪音 4. 625 dB (A ) 。由于噪音降低 ,改善 了工作环境 。 3) 操作简便 使用变频运行 ,司机只要按动起动按钮就可使 设备运行 。甩掉了传统的减荷阀控制 ,省去了繁琐 的操作程序 ,同时 ,可实现两台电动机循环软启动 , 消除了电机起动时对电网大电流的冲击现象 。
Peixian 221611, China) Ab s tra c t: This article takes the energy2saving reformed system of two 4L 220 /8 air comp ressors in B aizhuang Coal M ine of Feicheng M ining Group as instance of frequency control to enunciate the idea of using one frequency converter to realize energy2saving reform of multip le air comp ressors, the realization of m icrocomputer monitoring of running param eters, the operation characteristics of the reform ed system and the computational method of energy2 saving effect. The reform p rovides a new important means for energy2saving operation of p iston air comp ressor. Ke ywo rd s: air comp ressor; frequency control; m icrocomputer monitoring; energy2saving
The App lica tion of Frequency Contro l Techno logy in M ine A ir Comp re sso r
L IU R u i2guo1 , PEN G Yan2sheng2 , CHEN Yan3 (1. Shandong University of Science and Technology, Tai’an 271019, China; 2. B aizhuang Coal M ine, Feicheng M ining Group , Feicheng 271000, China; 3. Fully M echanized M ining Equipment Station, Datun Coal & Electric ( Group ) Co. , L td. ,
2005年第 1期
煤 矿山空气压缩机中的应用
刘瑞国 1 ,彭延生 2 ,陈艳 3
(1. 山东科技大学 , 山东 泰安 271019; 2. 肥城矿业集团公司 白庄煤矿 , 山东 肥城 271000; 3. 大屯煤电 (集团 )公司 综机站 , 江苏 沛县 221611)
随着电力电子技术的发展 ,目前最佳解决方案 是对空气压缩机实行变频调速节能控制 。 2003 年
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煤 矿 机 电
2005年第 1期
系统在进行变频改造的同时增加微机监控功 能 ,就是将空气压缩机的主要参数 (温度 、压力 、流 量 、电量等 )通过传感器进行检测 ,再经过变送 、转 换电路转换成标准信号送计算机系统处理 ,并进行 实时显示 、定时打印和报警提示 。为减小开发难度 , 参数检测管理系统采用 MCGS监控组态软件实现 。
3 节能效果分析
4 结语
设 Po 为现有空压站的压力设定值 。系统改造 前 ,因人工控制方式下送气量不能连续调节 ,为保证
正常供气 ,须使压力在 Po 附近上下波动 。 Pmax是最 高压力值 ,当管网压力达到此值时 ,空压站关闭吸气
1 问题的提出
空气压缩机是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 ,其耗电量约占全矿总电耗的 8% ~11% ,随着矿井的延深 ,耗电量还将进一步增 加 。空气压缩机气量的供求关系主要表现为排气压 力的变化 ,当排气量正好满足生产用气量要求时 ,储 气压力保持不变 ,但由于矿山生产用风量的不均衡 , 而装机容量需根据矿井最大用风量并留有余量设 计 ,故实际运行中空气压缩机供风量远大于实际用 风量 。若空气压缩机仍恒速运转 ,则储气罐内的气 体压力越来越大 ,当罐内压力上升达到设定压力时 ,
摘 要 : 本文以肥城矿业集团白庄煤矿两台 4L 220 /8型空气压缩机变频调速节能改造系统为例 , 阐述了利用一台变频器实现多台空气压缩机的变频节能改造的思路 、运行参数微机监控功能的实 现 、改造后系统运行特点 、节能效果计算方法等 ,为活塞式空气压缩机节能运行提供了新的手段 。 关键词 : 空气压缩机 ;变频调速 ;微机监控 ;节能 中图分类号 : TD443+ . 2; TP872 文献标识码 : B 文章编号 : 1001 - 0874 (2005) 01 - 0061 - 03
10月在肥城矿业集团白庄煤矿对两台 4L 220 /8 型 空气压缩机进行了变频调速节能技术改造 ,节能效 果显著 ,为空气压缩机高效运行开辟了新途径 。
2 变频调速的实现方案
(1) 改造前运行现状 肥城矿业集团白庄煤矿共有四台 4L 220 /8型空 气压缩机 , 两用两备 , 其拖动电机额定功率均为 132kW ,额定电压 380V ,每台空气压缩机都有一台 电机降压起动装置 。平时运行时 ,由操作工每小时 巡检一次各仪表指示 ,根据仪表指示的总管压力值 做出判断 ,手动启 、停空气压缩机 。开车的工作通常 是先关闭送气阀 ,打开放气阀 ,空气压缩机通过起动 器启动 ,等电机的启动过程完成后关上放气阀 ,打开 送气阀 ,空气压缩机开始工作 。空压站的这种控制 方式带来了许多问题 。人工手动开关空气压缩机 , 使供气量无法连续调节 ,当用气量不断变化时 ,供气 压力不可避免地产生较大幅度的波动 ,繁琐操作容 易造成误操作致使设备损坏 ,同时人工开关空气压 缩机对电网和空气压缩机有相当的冲击 。 (2) 变频节能改造思路 选用与一台电机容量相当的 ABB 变频器轮换 驱动两台空气压缩机 ,通过检测储气罐压力 ,实现系 统的压力闭环控制 ,自动调节空气压缩机的转速和 空气压缩机的运转台数 。改造后的空压站控制系统 由两个基本系统组成 ,即恒压变频调速系统和微机 控制参数监测管理系统 。系统工作时 ,压力变送器 YB 将总管压力 P转变为电信号送智能调节仪与压 力设定值 Po 比较 ,并根据差值的大小按既定控制模 式进行运算 ,产生控制信号送变频调速器 VVVF和 可编程控制器 PLC,通过变频器控制电机的转速 ,通 过可编程控制器控制空气压缩机运行的台数 ,使实 际压力 P始终接近设定压力 Po。在用风系统需一 台空气压缩机运行时 ,单台空气压缩机变频运行维 持恒压供风 ;用风系统运行风量不足时 ,变频器运行 频率升高为 50Hz,原变频运行空气压缩机自动延时 转为工频运行 ,变频器启动另一台空气压缩机变频 运行维持恒压供风 。两台空气压缩机都由变频器来 启动 ,实现带载软启动 ,避免了启动冲击电流和启动 给空气压缩机带来的机械冲击 。系统循环带载软启 动 、循环停机的工作方式 ,实现了供气量的连续调 节 ,保证了总管压力稳定 。 (3) 微机监控参数功能的实现