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摘 要：屯兰矿生产环节较为复杂，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。同步电机高压变频器主要有两类，即它控式变频调速系统和自控式变频调速系统。
关键词：变频器 调速 空压机
随着我国改革开放的深入发展，社会对煤矿企业安全、经济的各方面都有更高的要求。如大型设备的运行速度控制，开、停要符合人员的要求。设备急停、急开不但影响寿命，而且安全系数比较低。
一、概述
屯兰矿的生产环节较复杂。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。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，在屯兰矿应用变频调速技术对于提高屯兰矿生产设备的效率，节约电能都是至关重要的。
二、变频器在地下矿山中的应用
1、变频调速技术在矿井提升机中的应用
目前，屯兰矿使用的提升机电气传动系统主要采用直流传动系统，但这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。目前屯兰矿提升机采用的是交-交变频调速系统，已经取得了很好的效果，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。随着变频调速技术普遍应用，交-直-交电压型变频调速技术已开始在屯兰矿提升机中应用。
2、变频调速技术在空压机中的应用
空气压缩机是屯兰矿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，其耗电量在屯兰矿的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，实现空气压缩机的节能运行，将会降低生产成本，提高其经济效益。
马兰矿坑口空压机目前共有6台空气压缩机，其中4台为日本日立空气压缩机。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。
3、变频调速技术在矿井通风机中的应用
通风机也是屯兰矿生产的主要用电设备之一，其节能运行在屯兰矿节电中占有重要的地位。矿井通风机一般采用异步电机或同步电机拖动，恒速运转，一般容量大，电机采用6kV供电。
三、选择变频器应注意的事项
变频器，特别是高压变频器价格昂贵，如选择不当，达不到节电和提高生产效率的目的，以致造成浪费和不必要的麻烦和损失。在这里，提供一些选择变频器的意见，供参考。
1、根据工艺要求选择变频器
（1） 電机调速虽是风机、水泵节能的有效途径，但并非凡是风机、水泵都能采用调速节电。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。选择调速节能时应注意：风机、水泵的转速变化范围不宜太大。
（2） 进行可行性分析 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，从节约电能的情况进行分析、计算，并与变频器的投资进行比较，计算出变频器的投资回收期。
（3） 变频器的可靠性 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。以前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，只好停下，甚至弃用。造成损失，同时也为变频器的继续推广应用带来负面影响。
2、主要应考虑的技术规格和技术参数
（1） 型号
各厂家生产的变频器的型号多是系列号和容量的组合，通过对型号和规格的了解，可以确认该厂家生产的品种。
（2） 效率
一般来说直接高压变频器的效率都可达到0.97～0.98，而高-低-高式高压变频器由于多一个变压器的损耗，使其系统效率有所降低。
（3） 功率因数
在整个调速范围内，功率因数的变化是一项重要指标。最好是在整个调速范围内功率因数都保持在0.95以上。
（4） 频率范围
由最低使用频率和最高频率定义调速范围。最低使用频率的意思与起动频率不同。起动频率很小时，并不一定能使电机从该频率起动。
（5） 电源容量和允许电压变化范围
（6） 保护功能
（7） 价格
变频器价格是用户最关心的问题之一，用户应了解厂家或经销商所报出的价格的具体含义和具体内容及服务内容，以及任选件价格等。还应与其它厂家的变频器进行综合比较。
参考文献：
[1]君兰工作室，《机电一体化》，电子零部件，2009，01
[2]姜桥，《电子技术基础》，人民邮电出版社，2009，09
[3]吴忠智，《调速用变频器及配套设备选用指南》，机械工业出版社，2006， 08
关键词：变频器 调速 空压机
随着我国改革开放的深入发展，社会对煤矿企业安全、经济的各方面都有更高的要求。如大型设备的运行速度控制，开、停要符合人员的要求。设备急停、急开不但影响寿命，而且安全系数比较低。
一、概述
屯兰矿的生产环节较复杂。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。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，在屯兰矿应用变频调速技术对于提高屯兰矿生产设备的效率，节约电能都是至关重要的。
二、变频器在地下矿山中的应用
1、变频调速技术在矿井提升机中的应用
目前，屯兰矿使用的提升机电气传动系统主要采用直流传动系统，但这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。目前屯兰矿提升机采用的是交-交变频调速系统，已经取得了很好的效果，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。随着变频调速技术普遍应用，交-直-交电压型变频调速技术已开始在屯兰矿提升机中应用。
2、变频调速技术在空压机中的应用
空气压缩机是屯兰矿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，其耗电量在屯兰矿的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，实现空气压缩机的节能运行，将会降低生产成本，提高其经济效益。
马兰矿坑口空压机目前共有6台空气压缩机，其中4台为日本日立空气压缩机。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。
3、变频调速技术在矿井通风机中的应用
通风机也是屯兰矿生产的主要用电设备之一，其节能运行在屯兰矿节电中占有重要的地位。矿井通风机一般采用异步电机或同步电机拖动，恒速运转，一般容量大，电机采用6kV供电。
三、选择变频器应注意的事项
变频器，特别是高压变频器价格昂贵，如选择不当，达不到节电和提高生产效率的目的，以致造成浪费和不必要的麻烦和损失。在这里，提供一些选择变频器的意见，供参考。
1、根据工艺要求选择变频器
（1） 電机调速虽是风机、水泵节能的有效途径，但并非凡是风机、水泵都能采用调速节电。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。选择调速节能时应注意：风机、水泵的转速变化范围不宜太大。
（2） 进行可行性分析 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，从节约电能的情况进行分析、计算，并与变频器的投资进行比较，计算出变频器的投资回收期。
（3） 变频器的可靠性 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。以前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，只好停下，甚至弃用。造成损失，同时也为变频器的继续推广应用带来负面影响。
2、主要应考虑的技术规格和技术参数
（1） 型号
各厂家生产的变频器的型号多是系列号和容量的组合，通过对型号和规格的了解，可以确认该厂家生产的品种。
（2） 效率
一般来说直接高压变频器的效率都可达到0.97～0.98，而高-低-高式高压变频器由于多一个变压器的损耗，使其系统效率有所降低。
（3） 功率因数
在整个调速范围内，功率因数的变化是一项重要指标。最好是在整个调速范围内功率因数都保持在0.95以上。
（4） 频率范围
由最低使用频率和最高频率定义调速范围。最低使用频率的意思与起动频率不同。起动频率很小时，并不一定能使电机从该频率起动。
（5） 电源容量和允许电压变化范围
（6） 保护功能
（7） 价格
变频器价格是用户最关心的问题之一，用户应了解厂家或经销商所报出的价格的具体含义和具体内容及服务内容，以及任选件价格等。还应与其它厂家的变频器进行综合比较。
参考文献：
[1]君兰工作室，《机电一体化》，电子零部件，2009，01
[2]姜桥，《电子技术基础》，人民邮电出版社，2009，09
[3]吴忠智，《调速用变频器及配套设备选用指南》，机械工业出版社，2006， 08