電子技術(shù)論文變頻調(diào)速技術(shù)在礦山中的應(yīng)用

　　這篇電子技術(shù)論文發(fā)表了變頻調(diào)速技術(shù)在礦山中的應(yīng)用，論文主要介紹了礦山應(yīng)用變頻器的狀況，面對礦山設(shè)備對電氣傳動的特殊要求，應(yīng)該如何正確的選用變頻器呢?論文首先介紹了礦山的特點(diǎn)，以及變頻器在礦山中的應(yīng)用。

　　關(guān)鍵詞：電子技術(shù)論文,變頻器

　　1 概述

　　礦山按產(chǎn)品類型可分為煤礦、金屬礦和非金屬等;按采掘方式可分為露天開采礦山和地下開采礦山兩大類。本文主要介紹變頻調(diào)速器在金屬礦山中的應(yīng)用的現(xiàn)狀和應(yīng)用前景，對煤礦亦有參考價(jià)值，因?yàn)槁短烀旱V和露天金屬礦開采方式和生產(chǎn)設(shè)備基本相同，地下礦山除需要考慮設(shè)備的防爆問題外，大部分生產(chǎn)設(shè)備也與金屬礦大同小異。露天采礦和地下采礦所用的生產(chǎn)設(shè)備有很大不同。

　　露天礦山是以大型設(shè)備為主要特點(diǎn)，要求優(yōu)良的電氣傳動系統(tǒng)，以保證這些大型設(shè)備的高效率運(yùn)行。露天礦山的這些大型設(shè)備包括用于穿孔的牙輪鉆機(jī)，用于裝載礦、巖石的電鏟(挖掘機(jī))，用于運(yùn)輸?shù)V、巖石的大型汽車等。它們都要求電氣傳動系統(tǒng)具有良好的調(diào)速性能，目前這些大型設(shè)備大多采用直流調(diào)速傳動系統(tǒng)。

　　地下礦山的生產(chǎn)較露天礦山復(fù)雜。由于井下生產(chǎn)的空間窄小，使生產(chǎn)設(shè)備環(huán)境潮濕、陰暗，粉塵大、噪音大、振動大、并有塌方的危險(xiǎn)，工作條件十分惡劣。因此，井下生產(chǎn)設(shè)備的體積受限，這些設(shè)備以小型化為主，體積小、重量輕，對電氣傳動的要求不高。但提升、排水、通風(fēng)、壓氣等固定設(shè)備是地下礦山的要害部門，也是耗電大戶，因此，這些設(shè)備的安全運(yùn)行和節(jié)能就顯得至關(guān)重要。

　　根據(jù)我們多年來從事礦山電氣傳動的經(jīng)驗(yàn)及在礦山進(jìn)行變頻調(diào)速的應(yīng)用實(shí)踐，我認(rèn)為，在礦山應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)對于提高礦山生產(chǎn)設(shè)備的效率，節(jié)約電能都是至關(guān)重要的。但遺憾的是在礦山應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)還很不普遍，除了因變頻器的投資問題外，與人們對變頻器的認(rèn)識不夠有關(guān)，也與不能正確了解礦山設(shè)備對變頻器的特殊要求、不能正確地應(yīng)用變頻器、因此所帶來的負(fù)面影響有很大關(guān)系。

　　2 變頻器在露天礦山設(shè)備中的應(yīng)用

　　2.1 電鏟

　　電鏟用于裝載礦巖，其工作條件非常惡劣，特別是在爆破不好的情況下挖根底作業(yè)，經(jīng)常出現(xiàn)過大的沖擊載荷，甚至堵轉(zhuǎn)。因此，電鏟對電氣傳動系統(tǒng)就有較高的要求:要求電氣傳動系統(tǒng)的機(jī)械特性曲線的包絡(luò)面積大，有足夠的有用功率;要求有良好的調(diào)速性能，能四象限運(yùn)行，能快速地進(jìn)行加、減速和反轉(zhuǎn)，動態(tài)響應(yīng)速度快;要求系統(tǒng)制動性能好，并能回收能量;要求系統(tǒng)運(yùn)行可靠，維修方便等。由于電鏟對電氣傳動系統(tǒng)的這些特殊要求，所以，我國電鏟目前應(yīng)用的電氣傳動系統(tǒng)主要還是直流傳動系統(tǒng)。例如:WK-4M、WK10、WD-1200和195-B等型號的電鏟都是采用直流發(fā)電機(jī)-直流電動機(jī)系統(tǒng)(簡稱機(jī)組系統(tǒng));從美國Harnischfeger公司引進(jìn)制造的P&H-2300XP和P&H-2800XP型電鏟則是采用晶閘管變流器-直流電動機(jī)系統(tǒng)(簡稱晶閘管直流系統(tǒng))。雖然后者比前者技術(shù)先進(jìn)，效率也有所提高，但這兩種系統(tǒng)都還存在直流電機(jī)的固有的缺點(diǎn)，即維修工作量大、效率較低等。

　　自上世紀(jì)90年代后期，我國有個(gè)別礦山從美國B-E公司引進(jìn)了變頻器-鼠籠型電動機(jī)系統(tǒng)(簡稱交流變頻調(diào)速系統(tǒng))，這是全交流化的電鏟電氣傳動系統(tǒng)。例如:385-B、295-BⅡ、290-BⅢ型電鏟就是全交流化電鏟，變頻調(diào)速由德國SIEMENS公司開發(fā)、提供的電壓型變頻器。現(xiàn)以395-B電鏟為例作一簡要說明:高壓交流電由電纜經(jīng)集電環(huán)引入電鏟，由1600kVA主變壓器將6kV變?yōu)?75V，由1950A的整流器將交流變?yōu)橹绷鳎?jīng)濾波后送入公共直流母線。在直流母線上有4臺容量為750kVA的逆變器，其中2臺并聯(lián)供電給1臺容量為1066kW的提升電動機(jī);第三臺逆變器供電兩臺容量各為243kW的回轉(zhuǎn)電動機(jī);第四臺逆變器供電給容量為294kW推壓電動機(jī)。當(dāng)某工作機(jī)構(gòu)處于再生制動工作時(shí)，逆變器將再生制動能量反饋到公共直流母線上，可供其它工作機(jī)構(gòu)使用，使能量得到充分利用。使用不完的制動能量，可以通過制動電阻消耗掉。

　　實(shí)踐證明，交流變頻調(diào)速電鏟和前兩種直流調(diào)速電鏟相比，具有節(jié)約電能、調(diào)速性能好、可靠性高、維護(hù)量小、生產(chǎn)效率高、功率因數(shù)高(0.95以上)等優(yōu)點(diǎn)，是公認(rèn)的電鏟電氣傳動系統(tǒng)的發(fā)展方向。

　　2.2 變頻器在牙輪鉆機(jī)中的應(yīng)用

　　牙輪鉆機(jī)是露天礦山、尤其是大型露天礦山的主要穿孔設(shè)備。為使牙輪鉆機(jī)在不同的巖層中都能保持較佳的鉆進(jìn)狀態(tài)，要求鉆機(jī)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)能根據(jù)巖層的性質(zhì)進(jìn)行無級調(diào)速。鉆機(jī)的提升/行走機(jī)構(gòu)也需要無級調(diào)速。目前，牙輪鉆機(jī)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和提升/行走機(jī)構(gòu)一般都是直流電動機(jī)傳動。主要有三種調(diào)速裝置:(1)采用晶閘管直流調(diào)速裝置的牙輪鉆機(jī)有:YZ-55，YZ-35和YZ-12型;(2)采用大功率磁放大器調(diào)速裝置的有KY-250型牙輪鉆機(jī)和從美國進(jìn)口的45R型牙輪鉆機(jī);(3)采用直流發(fā)電機(jī)組調(diào)速裝置的有從美國進(jìn)口的60R型牙輪鉆機(jī)。

　　牙輪鉆機(jī)上應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)不僅是為了節(jié)能，更重要的是為了提高鉆機(jī)的生產(chǎn)效率，降低維修工作量。回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)電動機(jī)安裝在鉆桿的頂端，工作條件異常惡劣，以往使用的直流電動機(jī)經(jīng)常損壞，維修工作量大，影響牙輪鉆機(jī)的正常作業(yè)和效率的提高。因此采用堅(jiān)固耐用的交流鼠籠型電動機(jī)代替直流電動機(jī)，用變頻調(diào)速裝置代替直流調(diào)速裝置，就成為人們公認(rèn)的牙輪鉆機(jī)電氣傳動的發(fā)展方向。在牙輪鉆機(jī)上應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)的難點(diǎn)在于:鉆機(jī)的轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)等對調(diào)速裝的性能要求高，因?yàn)橛捎趲r層地質(zhì)條件的不同，鉆機(jī)在鉆進(jìn)工作時(shí)有可能被卡鉆，使回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)堵轉(zhuǎn)，這就要求調(diào)速裝置的機(jī)械特性曲線具有挖土機(jī)特性，并具有立即反轉(zhuǎn)和立即重新起動、鉆進(jìn)功能;牙輪鉆機(jī)振動大，對調(diào)速設(shè)備的防振要求高。變頻調(diào)速在牙輪鉆機(jī)中的應(yīng)用首先是由美國B-E公司在55R型牙輪鉆機(jī)上應(yīng)用。我國礦山的牙輪鉆機(jī)的變頻調(diào)速還在開發(fā)試驗(yàn)之中，尚未在推廣應(yīng)用。

　　2.3 電動輪汽車的電氣傳動

　　目前，大型露天礦山的運(yùn)輸主要是采用無軌運(yùn)輸，而主要運(yùn)輸設(shè)備是大型汽車，特別是電動輪汽車成為了大型露天礦山的主要運(yùn)輸設(shè)備。這是因?yàn)殡姎鈧鲃颖葯C(jī)械傳動有更多的優(yōu)點(diǎn)。如調(diào)速性能好，響應(yīng)速度快，調(diào)速平滑無沖擊;可實(shí)現(xiàn)恒功率調(diào)節(jié)，能充分利用柴油發(fā)動機(jī)的功率，耗油少;制動安全，牽引特性好等。目前，世界各國大型露天礦，包括我國的大型露天礦都普遍采用電動輪汽車。我國自1975年以來，引進(jìn)了不少電動輪汽車，并成功研制開發(fā)了SF3102型100t和LN-3100型108t電動輪汽車，與美國Unit Rig公司合作制造了MARK-36型154t電動輪汽車。

　　電動輪汽車的電氣傳動系統(tǒng)主要有柴油發(fā)動機(jī)帶動的直流發(fā)電機(jī)-直流電動機(jī)系統(tǒng)和柴油發(fā)動機(jī)帶動的交流發(fā)電機(jī)-交流電動機(jī)系統(tǒng)，它通過控制發(fā)電機(jī)的勵磁來控制電動機(jī)的轉(zhuǎn)速。隨著變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展，人們也在探討將變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用于電動輪汽車電氣傳動的可能性。但目前尚未見到成功的先例。不過，作為大型露天礦山的主要運(yùn)輸設(shè)備的電動輪汽車，人們會繼續(xù)努力，研究將變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用于電動輪汽車，以進(jìn)一步改善其調(diào)速性能，提高其運(yùn)輸能力。

　　3 變頻器在地下礦山中的應(yīng)用

　　3.1 變頻調(diào)速技術(shù)在礦井提升機(jī)中的應(yīng)用

　　礦井提升機(jī)是地下礦山運(yùn)輸?shù)闹饕O(shè)備。它是用一定的裝備沿井筒運(yùn)出礦石、廢石、升降人員及材料、設(shè)備等運(yùn)輸環(huán)節(jié)。礦井提升設(shè)備按井筒傾角可分為豎井提升設(shè)備和斜井提升設(shè)備;按提升容器可分為罐籠提升機(jī)和箕斗提升機(jī)等;按提用途可分為主提升機(jī)(專們或主性提升礦石，一般稱為主井提升機(jī))，副井提升機(jī)(提升廢石、升降人員、運(yùn)送材料和設(shè)備等，一般稱為副井提升機(jī))和輔助提升機(jī)(如天井電梯、檢修提升等)。

　　礦井提升是地下礦山生產(chǎn)的咽喉，所以，無論哪種提升機(jī)，對電氣傳動的要求都很高，因?yàn)殡姎鈧鲃酉到y(tǒng)性能的優(yōu)劣，可靠性的高低，都直接關(guān)系到礦山生產(chǎn)的效率和礦山生產(chǎn)的正常進(jìn)行。對礦井提升機(jī)電氣傳動系統(tǒng)的要求是:有良好的調(diào)速性能，調(diào)速精度高，四象限運(yùn)行，能快速進(jìn)行正、反轉(zhuǎn)運(yùn)行，動態(tài)響應(yīng)速度快，有準(zhǔn)確的制動和定位功能，可靠性要求高等。

　　目前，我國地下礦山礦井提升機(jī)的電氣傳動系統(tǒng)主要有:對于大型礦井提升機(jī)，主要采用直流傳動系統(tǒng)，有采用直流電動機(jī)-直流發(fā)電機(jī)系統(tǒng)和晶閘管變流器-直流電動機(jī)系統(tǒng);這兩種系統(tǒng)都存在著直流電動機(jī)固有的缺點(diǎn)，如效率不高，維修工作量較大等。對于中、小型提升機(jī)，則多采用交流電氣傳動系統(tǒng)，如采用交流繞線式電動機(jī)，使用電機(jī)轉(zhuǎn)子切換電阻調(diào)速，這種電氣傳動系統(tǒng)雖然設(shè)備簡單，但它是有級調(diào)速，調(diào)速性能差，效率低，大量的電能消耗在電動機(jī)轉(zhuǎn)子電阻上，而且可靠性也差。

　　將變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用于礦井提升機(jī)是礦井提升機(jī)電氣傳動系統(tǒng)的發(fā)展方向。我國已有幾臺大型礦井提升機(jī)采用交-交變頻調(diào)速系統(tǒng)，取得了很好的效果，但其缺點(diǎn)是功率因數(shù)不高，諧波大，需加諧波和功率因數(shù)補(bǔ)償裝置。隨著變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展，交-直-交電壓型變頻調(diào)速技術(shù)已開始在礦井提升機(jī)中應(yīng)用。例如國外已有礦山將有源前端三電平變頻器應(yīng)用于礦井提升機(jī)上，據(jù)介紹，采用這種變頻調(diào)速的交流提升機(jī)可以克服直流調(diào)速系統(tǒng)和交-交變頻調(diào)速系統(tǒng)的缺點(diǎn)，是提升機(jī)電氣傳動的發(fā)展方向。對于小型交流提升機(jī)已有成功應(yīng)用變頻器的實(shí)例，如山東風(fēng)光電子有限公司和東營市東萃科技有限公司合作開發(fā)的變頻器，成功地應(yīng)用于山東寧陽縣華寧煤礦的380V,180kw 的交流提升機(jī)上。

　　3.2 變頻調(diào)速技術(shù)在空壓機(jī)中的應(yīng)用

　　空氣壓縮機(jī)是地下礦山生產(chǎn)的重要設(shè)備之一，它生產(chǎn)壓縮空氣，用以帶動風(fēng)動鑿巖機(jī)、風(fēng)動裝巖機(jī)等設(shè)備以及其它風(fēng)動工具，其耗電量在礦山總耗電量中占有相當(dāng)大的比重。深入分析空氣壓縮機(jī)的電能消耗情況，找出節(jié)能潛力，實(shí)現(xiàn)空氣壓縮機(jī)的節(jié)能運(yùn)行，將會降低礦山生產(chǎn)成本，提高其經(jīng)濟(jì)效益。現(xiàn)以凡口鉛鋅礦為例說明:

　　凡口鉛鋅礦坑口空壓機(jī)站共有6臺空氣壓縮機(jī)，其中4臺為日本日立空氣壓縮機(jī)。4臺日立壓縮機(jī)型號:BTD2，排氣壓力7kg/cm2，排氣量103m3/min屬兩級壓縮活塞式壓縮機(jī)，其拖動電機(jī)型號EFOU，額定功率450kW，額定電壓380V，額定電流892A，采用Y/Δ降壓起動方式;2臺國產(chǎn)空氣壓縮機(jī)(活塞式空氣壓縮機(jī))，其拖動電機(jī)為高壓(6kV)同步電動機(jī)。6臺空氣壓縮機(jī)采用并聯(lián)運(yùn)行方式。一般情況下，只運(yùn)行2～3臺(其中一臺國產(chǎn)空氣壓縮機(jī))其余的空氣壓縮機(jī)作為備用。空氣壓縮機(jī)站的容量是按最大排氣量并考慮備用來確定的，然而在實(shí)際的使用過程中，用氣設(shè)備的耗氣量是經(jīng)常變化的，當(dāng)耗氣量小于壓縮空氣站的排氣量時(shí)，便需對空氣壓縮機(jī)進(jìn)行控制，以減少排氣量使之適應(yīng)耗氣量的變化，否則空氣壓縮機(jī)排氣系統(tǒng)的壓力會升至不能允許的數(shù)值，使空氣壓縮機(jī)和用氣設(shè)備的零部件負(fù)載過大，并有發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)。凡口鉛鋅礦4臺日本日立空壓機(jī)采用的是多級壓力節(jié)流進(jìn)氣控制方式:即當(dāng)壓力低于6.2Mpa時(shí),打開全部進(jìn)氣閥,壓縮機(jī)組以100%負(fù)荷率狀態(tài)運(yùn)行;當(dāng)壓力達(dá)到6.2~6.5Mpa時(shí)關(guān)閉隙閥，壓縮機(jī)組以75%負(fù)荷率運(yùn)行;當(dāng)壓力達(dá)到6.8~7Mpa時(shí),關(guān)閉一個(gè)進(jìn)氣閥,壓縮機(jī)組以50%負(fù)荷率運(yùn)行,當(dāng)壓力達(dá)到7Mpa時(shí)關(guān)閉所有進(jìn)氣閥,壓縮機(jī)組進(jìn)入空載運(yùn)行狀態(tài).由于活塞式空氣壓縮機(jī)的起、停有著嚴(yán)格而復(fù)雜的規(guī)程，不允許頻繁起停。為了滿足井下用氣量的變化，一般由調(diào)度人員根據(jù)井下用氣量的時(shí)間變化特點(diǎn),把一天分為幾個(gè)時(shí)段，每一個(gè)時(shí)段需要開的空壓機(jī)臺數(shù)由該時(shí)段內(nèi)最大用氣量決定。在該時(shí)段內(nèi)，空壓機(jī)不允許增開或停開(特殊情況除外)。地下礦金屬礦山的空壓機(jī)站多采用這種方式，但這種控制方式很顯然存在一些比較大的缺點(diǎn):

　　(1) 據(jù)統(tǒng)計(jì)，壓縮機(jī)組75%負(fù)荷運(yùn)行率為41%，50%負(fù)荷運(yùn)行率為14%。無論空氣壓縮機(jī)是處于75%、50%還是空載運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，管網(wǎng)壓力較正常供氣壓力要高，井下用氣量很顯然要小于供氣量，而這時(shí)各臺空氣壓縮機(jī)仍然全速生產(chǎn)壓縮空氣，帶來了不必要的電能浪費(fèi)。

　　(2) 節(jié)精度低，在某一進(jìn)風(fēng)量工作狀態(tài)下壓力波動大，特別在生產(chǎn)用風(fēng)量變化頻繁時(shí)期內(nèi)(用風(fēng)量大且變化頻繁)，不能穩(wěn)定風(fēng)壓;

　　(3) 閥門動作值在一次整定后經(jīng)常會變，有時(shí)會使整個(gè)壓風(fēng)系統(tǒng)工作壓力偏高，增大了單位壓風(fēng)量的功耗;

　　(4) 當(dāng)空壓機(jī)運(yùn)行在75%、50%進(jìn)氣量的工作狀態(tài)下，進(jìn)氣流速增大，造成進(jìn)氣過程壓風(fēng)量的損失，降低了壓風(fēng)機(jī)的效率。

　　因此有必要對現(xiàn)有的調(diào)節(jié)方式進(jìn)行改進(jìn)，以節(jié)約電能，提高空壓機(jī)的運(yùn)行效率。我院和凡口鉛鋅礦合作，用變頻調(diào)速對其空壓機(jī)站進(jìn)行技術(shù)改造。

　　空壓機(jī)恒壓自動控制變頻調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示:

　　空壓機(jī)恒壓自動控制變頻調(diào)速系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對5#空壓機(jī)和6#空壓機(jī)的輪換控制。5#空壓機(jī)和6#空壓機(jī)均可由新老兩套系統(tǒng)拖動，這樣做有兩個(gè)目的:伒5#空壓機(jī)出現(xiàn)故障需要檢修時(shí)，新系統(tǒng)可迅速切換到6#機(jī)，以提高恒壓控制變頻調(diào)速系統(tǒng)的利用率;當(dāng)新系統(tǒng)出現(xiàn)故障需要停車檢修時(shí)，能夠很快地投入老系統(tǒng)運(yùn)行，不致于影響正常生產(chǎn);當(dāng)管網(wǎng)壓力超出恒壓調(diào)節(jié)范圍時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出增開或者減開一臺空壓機(jī)。

　　系統(tǒng)于1999年4月2日在凡口鉛鋅礦通過了驗(yàn)收，正式移交生產(chǎn)使用，系統(tǒng)運(yùn)行十分正常，滿足了生產(chǎn)的需要，達(dá)到了預(yù)期的目的。本系統(tǒng)的目的是為了節(jié)能，根據(jù)廣州金粵節(jié)能服務(wù)站對本系統(tǒng)做的節(jié)能測試:采用本空氣壓縮機(jī)恒壓控制變頻調(diào)速系統(tǒng)平均每天節(jié)電量2226kWh。按照年工作日330天計(jì)，則采用恒壓控制變頻調(diào)速系統(tǒng)每年可節(jié)電734629kWh，按照凡口鉛鋅礦現(xiàn)行電價(jià)0.7元/kWh計(jì)，每年可節(jié)約電費(fèi)51.42萬元。本系統(tǒng)總共投資98萬元，兩年內(nèi)即可收回全部投資。本系統(tǒng)應(yīng)用的成功為活塞式空氣壓縮機(jī)的節(jié)能運(yùn)行提供了重要的新手段，對于企業(yè)節(jié)能降耗，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益有重要意義，有廣闊的推廣應(yīng)用前景。

　　3.3 變頻調(diào)速技術(shù)在礦井通風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用

　　礦井通風(fēng)機(jī)是地下礦山生產(chǎn)的主要用電設(shè)備之一，其節(jié)能運(yùn)行在礦山節(jié)電中占有重要的地位。礦井通風(fēng)機(jī)一般采用異步電機(jī)或同步電機(jī)拖動，恒速運(yùn)轉(zhuǎn)，一般容量大，電機(jī)供電電壓高(6kV或10kV)。

　　礦山建設(shè)的特點(diǎn)是:巷道逐年加深，產(chǎn)量逐年增加，所需的通風(fēng)量逐年上升。但礦井通風(fēng)機(jī)在設(shè)計(jì)選型時(shí)，往往是按最大開采量時(shí)所需的風(fēng)量為依據(jù)的，一般都留有余量，因此礦井在投產(chǎn)后幾年甚至十幾年內(nèi)，礦井通風(fēng)機(jī)都是處在低負(fù)載下運(yùn)行。此外，通常礦山井下作業(yè)不均衡，一般夜班工作人員少，所需風(fēng)量也小，在節(jié)假日時(shí)，可能只有泵房等固定的井下場所的值班人員工作。盡管井下人員少，但也得照常向井下送風(fēng)，礦井通風(fēng)機(jī)一般不調(diào)節(jié)風(fēng)量，若要調(diào)節(jié)風(fēng)量時(shí)，傳統(tǒng)的方法是調(diào)節(jié)檔板。這種辦法雖然簡單，但從節(jié)能的觀點(diǎn)看，是很不經(jīng)濟(jì)的。圖2所示為幾種調(diào)節(jié)風(fēng)量的方法節(jié)電比較。

　　圖2中:1—擋板法;2—前導(dǎo)器法;3—液力耦合器;4—繞線電動機(jī)切換轉(zhuǎn)子電阻調(diào)速法;5—變頻調(diào)速法。

　　由圖2可見，變頻調(diào)速法在各種風(fēng)量調(diào)節(jié)方法中是最理想、最有效、最節(jié)能的調(diào)節(jié)方法。有關(guān)變頻調(diào)速技術(shù)在礦井通風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用，仍以凡口鉛鋅礦為例說明。

　　該礦的礦井通風(fēng)機(jī)都采用高壓電機(jī)傳動，有高壓同步電機(jī)和高壓異步電機(jī)兩大類。由于礦井通風(fēng)機(jī)是礦山的耗電大戶，節(jié)電潛力很大，但它又是高壓電機(jī)傳動，實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速有一定困難。于是，長沙礦山研究院與凡口鉛鋅礦、冶金自動化研究院等單位合作，以老南風(fēng)井的6kV，800kW同步電機(jī)傳動的礦井通風(fēng)機(jī)為對象，研制開發(fā)了同步電機(jī)直接高壓變頻器。1997年8月投入運(yùn)行，并于1998年4月28日通過了中國有色金屬工業(yè)總公司的技術(shù)鑒定，獲得了部級科技進(jìn)步二等獎。這是國內(nèi)第一臺同步電機(jī)直接高壓變頻器，節(jié)電效果十分顯著。新南風(fēng)井的礦井通風(fēng)機(jī)采用6kV,880KW高壓異步電機(jī)傳動，高壓變頻器采用SIEMENS公司的SIMOVERT MV型三電平高壓變頻器。于2002年9月投入運(yùn)行，節(jié)電效果也是十分顯著的。下面分別簡要介紹這兩種高壓變頻器。

　　推薦期刊：《電力安全技術(shù)》(月刊)創(chuàng)刊于1990年，由中國電機(jī)工程學(xué)會主辦。獲獎情況：中國學(xué)術(shù)期刊綜合評價(jià)數(shù)據(jù)庫來源期刊，江蘇省一級期刊、2004年度省優(yōu)秀期刊。