導(dǎo)語(yǔ)：變頻節(jié)能技術(shù)探討一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1變頻節(jié)能技術(shù)的發(fā)展

變頻技術(shù)主要是在市場(chǎng)對(duì)交流電機(jī)無(wú)級(jí)調(diào)速的應(yīng)用需求上逐步發(fā)展起來(lái)的，該技術(shù)到20世紀(jì)70年代獲得了較為突破性的發(fā)展，到了之后的80年代由于與之相關(guān)的各種算法逐步優(yōu)化，先后有較多發(fā)達(dá)國(guó)家開始將利用該技術(shù)制成的商品投放于市場(chǎng)上，獲得了顧客的肯定，使變頻技術(shù)開始逐漸受到重視，正式登上了歷史的舞臺(tái)。伴隨現(xiàn)階段的控制理論及電子電力技術(shù)科技不斷發(fā)展，變頻技術(shù)取得了較大的優(yōu)化發(fā)展空間，現(xiàn)在變頻技術(shù)的相關(guān)功率器件方面已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了智能功率模塊的發(fā)展，在變頻技術(shù)的相關(guān)控制理論方面，變頻技術(shù)的主要控制方式有了較大改進(jìn)，同時(shí)變頻技術(shù)的矢量控制、轉(zhuǎn)矩控制及相關(guān)控制方式都得到了實(shí)際應(yīng)用，伴隨社會(huì)需求不斷發(fā)展，先進(jìn)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制方法已經(jīng)成為變頻技術(shù)新的發(fā)展研究方向，借助這種控制方法可以實(shí)現(xiàn)高效率的調(diào)速系統(tǒng)集成，隨著科技發(fā)展，變頻技術(shù)的科技化發(fā)展程度也越來(lái)越高，它不僅可以實(shí)現(xiàn)基本的調(diào)速功能，同時(shí)還可以兼具通信、參數(shù)識(shí)別、編程等功能[1]。

2變頻技術(shù)的工作原理及相關(guān)的作用

實(shí)際中的變頻器其實(shí)就是一種利用電力半導(dǎo)體器件進(jìn)行通斷作用之后，進(jìn)而將工頻的電源轉(zhuǎn)化為另一種頻率的電能控制裝置，變頻器的主要組成部分比較復(fù)雜，涉及到的相關(guān)部件比較多，有整流、濾波、再次整流、制動(dòng)及驅(qū)動(dòng)單元、檢測(cè)及微處理單元部件；變頻器可以根據(jù)不同的形式用途進(jìn)行分類，按照用途分主要有通用的變頻器、高頻變頻器、三相變頻器及單相變頻器；按照工作中的所需電壓不同可以分為高壓或低壓變頻器；還有其他分類方式，在這就不做一一的贅述。在實(shí)際電機(jī)工作當(dāng)中，電機(jī)不能因?yàn)檩^滿的負(fù)荷或改變工況的情況下繼續(xù)運(yùn)行，除了滿足基本的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)以外，電機(jī)其余的力矩會(huì)增加對(duì)有功功率的消耗，這種情況下會(huì)造成對(duì)電能的浪費(fèi)，變頻器在這個(gè)時(shí)候就可以凸顯出優(yōu)勢(shì)作用，變頻器會(huì)結(jié)合機(jī)電的實(shí)際負(fù)載情況，通過(guò)改變電機(jī)的運(yùn)行速度，實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)電機(jī)的輸出功率，以達(dá)到與實(shí)際負(fù)載情況相匹配的目的。通過(guò)這種方式可以有效節(jié)約能源，變頻器的工作方式一般都采用交—直—交的工作方式，其電路組成一般是中間階段的直流環(huán)節(jié)、整流環(huán)節(jié)、逆變環(huán)節(jié)及具體的控制階段四個(gè)主要部分組成。

3變頻節(jié)能技術(shù)在礦山設(shè)備中的應(yīng)用

a)變頻節(jié)能技術(shù)在相關(guān)采煤設(shè)備中的應(yīng)用。以往的采煤機(jī)主要借助液壓牽引，逐漸發(fā)展為采用交流電牽引，伴隨著科技的日新月異發(fā)展，大規(guī)模的集成電路和相關(guān)的電子電力技術(shù)及實(shí)際應(yīng)用中的變流控制技術(shù)的發(fā)展，這些技術(shù)都促進(jìn)了變頻技術(shù)在采煤機(jī)中設(shè)備應(yīng)用的發(fā)展，現(xiàn)階段采用的是IGBT逆變的變頻器，完全可以將鼠籠型的電機(jī)啟動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)矩極為有效地提升到其額定轉(zhuǎn)矩的2倍之上，這種采用全部數(shù)字方式的通用變頻器在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中具有極強(qiáng)的控制能力，即使不借助使用測(cè)速反饋，也可以確保鼠籠型的電機(jī)在實(shí)際使用過(guò)程中有快速的正反轉(zhuǎn)能力及強(qiáng)硬的機(jī)械性能。因此，中國(guó)現(xiàn)階段煤礦井下的采煤變頻器件與以往傳統(tǒng)的相比獲得了較大的發(fā)展空間，現(xiàn)在的整個(gè)變頻系統(tǒng)已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)，由原來(lái)的一拖二發(fā)展為現(xiàn)在的一拖一的方式，現(xiàn)階段采煤機(jī)采用的變頻器帶有回饋制動(dòng)功能，即回饋電網(wǎng)的制動(dòng)功能。簡(jiǎn)單介紹就是將直流母線電網(wǎng)上的二次再生電能有效回饋到交流電網(wǎng)的過(guò)程，在這一過(guò)程中如果想要實(shí)現(xiàn)直流回路與其電源之間的雙向能量的傳遞，一般采用的有效辦法之一就是有源逆變的技術(shù)，也就是說(shuō)將二次再生的電能進(jìn)行逆變?yōu)榕c整個(gè)電網(wǎng)一樣頻率一樣相位的交流電，將其送回電網(wǎng)之中。方法二是整流器中的比較難以控制的二極管轉(zhuǎn)換為容易控制的IGBT，在變頻器正常工作范圍內(nèi)，整流器會(huì)結(jié)合實(shí)際起到相應(yīng)的整流作用，當(dāng)電流需要回饋制動(dòng)時(shí)，相關(guān)整流器就會(huì)發(fā)出相關(guān)的信號(hào)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)電流的回饋逆變功能，從而實(shí)現(xiàn)將電能有效輸回電網(wǎng)之中?，F(xiàn)階段，中國(guó)大多采煤機(jī)采用的是四象限的變頻器，該種變頻器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于操作控制，關(guān)鍵是可以實(shí)現(xiàn)對(duì)速度的隨機(jī)調(diào)節(jié)優(yōu)勢(shì)[2]；b)變頻節(jié)能技術(shù)在提升機(jī)上的應(yīng)用。結(jié)合實(shí)際用途，礦井中的提升機(jī)主要分為直流拖動(dòng)提升機(jī)及交流拖動(dòng)提升機(jī)，比較而言直流性的拖動(dòng)提升機(jī)在調(diào)速性能上優(yōu)越于交流性能的拖動(dòng)提升機(jī)，在操作使用過(guò)程中更容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作，它主要應(yīng)用于大容量的煤礦。但是該種直流性的提升機(jī)由于維護(hù)、操作工序也比較復(fù)雜，相關(guān)制造費(fèi)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出交流性的拖動(dòng)機(jī)，所以針對(duì)這種實(shí)際問(wèn)題，致使直流性的拖動(dòng)提升機(jī)適合用在相對(duì)比較合適的環(huán)境下，實(shí)際煤礦生產(chǎn)中更多的是采用交流性的拖動(dòng)提升機(jī)。結(jié)合資料分析，直流性的拖動(dòng)提升機(jī)在煤礦生產(chǎn)中所占不及10%，煤礦相關(guān)技術(shù)人員都希望能夠全面提升交流拖動(dòng)提升機(jī)的使用性能，從而代替直流拖動(dòng)提升機(jī)的應(yīng)用。但是結(jié)合實(shí)際發(fā)展，電力控制技術(shù)并沒(méi)有獲得較大的發(fā)展突破，導(dǎo)致礦山提升機(jī)大多采用的是設(shè)備較為陳舊的轉(zhuǎn)子串電阻的調(diào)速功能，并且這種調(diào)速設(shè)備是能耗相對(duì)較高的調(diào)速控制，隨著科技發(fā)展，電力電子技術(shù)不斷發(fā)展，促使變頻技術(shù)發(fā)展越來(lái)越成熟，借助變頻技術(shù)可以較好地實(shí)現(xiàn)對(duì)交流拖動(dòng)提升機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行研究更新。切實(shí)提高其實(shí)際應(yīng)用性，截止到現(xiàn)階段，中國(guó)多數(shù)礦業(yè)生產(chǎn)公司已經(jīng)在實(shí)際應(yīng)用中完成了借助變頻節(jié)能的相關(guān)技術(shù)在交流拖動(dòng)提升機(jī)上的有效應(yīng)用；c)變頻節(jié)能技術(shù)在礦山設(shè)備上應(yīng)用的其他附加優(yōu)勢(shì)。變頻節(jié)能技術(shù)可以有效減少設(shè)備運(yùn)行與維護(hù)的相關(guān)費(fèi)用，結(jié)合實(shí)際，采用變頻調(diào)節(jié)節(jié)能技術(shù)之后，通過(guò)調(diào)節(jié)電機(jī)的設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)速度，可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能措施，相應(yīng)的降低生產(chǎn)設(shè)備的風(fēng)機(jī)及電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，盡可能減少主設(shè)備與其它輔助設(shè)備的磨損，從而延長(zhǎng)設(shè)備的使用年限。對(duì)實(shí)際運(yùn)行中的變頻器維護(hù)只需要進(jìn)行不停機(jī)的除塵處理就可以實(shí)現(xiàn)，關(guān)鍵是不用停止生產(chǎn)，所以采用變頻技術(shù)之后可以盡可能減少機(jī)械之間的磨損量，機(jī)械設(shè)備修檢維護(hù)費(fèi)用大大降低。各種機(jī)械設(shè)備的使用年限將會(huì)延長(zhǎng)，安裝變頻調(diào)控節(jié)能技術(shù)設(shè)備后，機(jī)電啟動(dòng)的過(guò)程中可以實(shí)施軟啟動(dòng)功能，這種情況下的機(jī)器啟動(dòng)電流對(duì)機(jī)電不會(huì)造成任何傷害沖擊。同時(shí)機(jī)電設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中可以實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)、低耗能運(yùn)行，可以延長(zhǎng)機(jī)電設(shè)備的使用年限，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)電設(shè)備的完善保護(hù)。

4結(jié)語(yǔ)

隨著社會(huì)迅速發(fā)展，社會(huì)發(fā)展過(guò)程中的能源問(wèn)題日益突出，在這種問(wèn)題背景下，世界上越來(lái)越多的國(guó)家開始采用多種手段、借助多種方式以實(shí)現(xiàn)最大限度上的節(jié)能減排，并提倡人們低碳生活的方式，以盡可能解決日益枯竭的能源問(wèn)題，在這種大環(huán)境下，礦山開采生產(chǎn)設(shè)備中也應(yīng)該采用較為節(jié)能的技術(shù)方式，結(jié)合現(xiàn)階段，中國(guó)大多采用的變頻節(jié)能技術(shù)，并且伴隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展，該種技術(shù)已經(jīng)日益成熟，使該種技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于其他機(jī)械、電力等行業(yè)。變頻控制節(jié)能技術(shù)是一項(xiàng)先進(jìn)的技術(shù)手段，將其利用在礦山設(shè)備中，不僅可以滿足正常的生產(chǎn)加工運(yùn)行，還可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器設(shè)備的保護(hù)，使整個(gè)企業(yè)逐步改變以往傳統(tǒng)的高能耗生產(chǎn)方式，切實(shí)實(shí)現(xiàn)企業(yè)節(jié)能生產(chǎn)，可以有效降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，因此該技術(shù)的廣泛推廣應(yīng)用有極為重要的現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn)：

［1］張繼國(guó).淺議變頻節(jié)能技術(shù)在礦山設(shè)備中的應(yīng)用情況和前景［J］.山東工業(yè)技術(shù)，2014(4)：45.

［2］倫杰慧，張立君，孫宏亮.試論煤礦機(jī)電設(shè)備中變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用［J］.黑龍江科技信息，2013(7)：217.

作者:張偉 單位:山西煤炭進(jìn)出口集團(tuán)左云草垛溝煤業(yè)有限公司