礦山節能變頻控制器（變頻器）
一、 變頻器的應用
礦山按產品類型可分為煤礦、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。
露天礦山是以大型設備為主要特點，要求優良的電氣傳動系統，以保證這些大型設備的高效率運行。露天礦山的這些大型設備包括用于穿孔的牙輪鉆機，用于裝載礦、巖石的電鏟(挖掘機)，用于運輸礦、巖石的大型汽車等。它們都要求電氣傳動系統具有良好的調速性能，目前這些大型設備大多采用直流調速傳動系統。
地下礦山的生產較露天礦山復雜。由于井下生產的空間窄小，使生產設備環境潮濕、陰暗，粉塵大、噪音大、振動大、并有塌方的危險，工作條件十分惡劣。因此，井下生產設備的體積受限，這些設備以小型化為主，體積小、重量輕，對電氣傳動的要求不高。但提升、排水、通風、壓氣等固定設備是地下礦山的要害部門，也是耗電大戶，因此，這些設備的安全運行和節能就顯得至關重要。
根據我們多年來從事礦山電氣傳動的經驗及在礦山進行變頻調速的應用實踐，我們認為，在礦山應用變頻調速技術對于提高礦山生產設備的效率，節約電能都是至關重要的。
例如：
1、變頻調速技術在礦井提升機中的應用
礦井提升機是地下礦山運輸的主要設備。它是用一定的裝備沿井筒運出礦石、廢石、升降人員及材料、設備等運輸環節。
礦井提升是地下礦山生產的咽喉，所以，無論哪種提升機，對電氣傳動的要求都很高，因為電氣傳動系統性能的優劣，可靠性的高低，都直接關系到礦山生產的效率和礦山生產的正常進行。對礦井提升機電氣傳動系統的要求是:有良好的調速性能，調速精度高，四象限運行，能快速進行正、反轉運行，動態響應速度快，有準確的制動和定位功能，可靠性要求高等。
將變頻調速技術應用于礦井提升機是礦井提升機電氣傳動系統的發展方向。采用變頻調速的交流提升機可以克服直流調速系統和交-交變頻調速系統的缺點，是提升機電氣傳動的發展方向。
2、變頻技術在選礦廠砂泵中的應用
砂泵池系用于存放混合掃選溢流礦漿，由于礦石性質的不斷變化等因素影響，泵池的液位波動較大，會出現溢流，砂泵抽空等現象，從而導致金屬流失嚴重且影響砂泵使用壽命。砂泵耗能也是非常具大的。因此運用變頻調整技術，通過對砂泵池的礦漿液位的檢測對來實現對砂泵電機轉速的自動控制，能夠很好的解決此類問題，并且能夠節約能大量的能耗，排礦均勻不會出現脈沖排礦。
二、變頻器的特點
（1）安全可靠，延長設備的使用壽命。如大功率三相異步電動機的起動一般都要求加裝起動裝置，以降低起動電流，但象傳統的起動器如Y/△起動，自耦變壓器起動，雖然其設備簡單，成本低，但都是有觸點的起動設備，可靠性差，起動電流存在著較大的跳變和沖擊現象，從而降低了設備使用壽命。
（2）節約燃料，如火焰設備實現變頻調速與優化控制可提高燃燒效率，從而降低成本能耗并減輕污染。
（3）節省電能，節約原材料，功耗隨頻率的立方近似成大幅度降低。
三、變頻器基本功能
（1） 控制電機的啟動電流
當電機通過工頻直接啟動時它將會產生7 到8 倍的電機額定電流這個電流值將大大增加電機繞組的電應力并產生熱量從而降低電機的壽命而變頻調速則可以在零速零電壓啟動
（當然可以適當加轉矩提升） 一旦頻率和電壓的關系建立變頻器就可以按照V/F 或矢量控制方式帶動負載進行工作使用變頻調速能充分降低啟動電流提高繞組承受力用戶最直接的
好處就是電機的維護成本將進一步降低電機的壽命則相應增加
（2） 降低電力線路電壓波動
在電機工頻啟動時電流劇增的同時電壓也會大幅度波動電壓下降的幅度將取決于啟動電機的功率大小和配電網的容量電壓下降將會導致同一供電網絡中的電壓敏感設備故障跳
閘或工作異常如PC 機傳感器接近開關和接觸器等均會動作出錯而采用變頻調速后由于能在零頻零壓時逐步啟動則能最大程度上消除電壓下降
（3） 啟動時需要的功率更低
電機功率與電流和電壓的乘積成正比, 那么通過工頻直接啟動的電機消耗的功率將大大高于變頻啟動所需要的功率在一些工況下其配電系統已經達到了最
高極限其直接工頻啟動電機所產生的電涌就會對同網上的其他用戶產生嚴重的
影響, 從而將受到電網運行商的警告, 甚至罰款如果采用變頻器進行電機起停,就不會產生類似的問題
（4） 可控的加速功能
變頻調速能在零速啟動并按照用戶的需要進行光滑地加速而且其加速曲線也可以選擇（直線加速S 形加速或者自動加速） 而通過工頻啟動時對電機或相連的機械部分軸或齒輪
都會產生劇烈的振動這種振動將進一步加劇機械磨損和損耗降低機械部件和電機的壽命另外變頻啟動還能應用在類似灌裝線上以防止瓶子倒翻或損壞
（5） 可調的運行速度
運用變頻調速能優化工藝過程并能根據工藝過程迅速改變還能通過遠控PLC 或其他控制器來實現速度變化
（6） 可調的轉矩極限
通過變頻調速后能夠設置相應的轉矩極限來保護機械不致損壞從而保證工藝過程的連續性和產品的可靠性目前的變頻技術使得不僅轉矩極限可調甚至轉矩的控制精度都能達到35 左右在工頻狀態下電機只能通過檢測電流值或熱保護來進行控制而無法像在變頻控制一樣設置精確的轉矩值來動作
（7） 受控的停止方式
如同可控的加速一樣, 在變頻調速中, 停止方式可以受控并且有不同的停止方式可以選擇（減速停車自由停車減速停車直流制動） 同樣它能減少對機械部件和電機的沖擊從而
使整個系統更加可靠壽命也會相應增加
（8） 節能
離心風機或水泵采用變頻器后都能大幅度地降低能耗這在十幾年的工程經驗中已經得到體現由于最終的能耗是與電機的轉速成立方比所以采用變頻后 投資回報就更快廠家也樂
意接受
（9） 可逆運行控制
在變頻器控制中要實現可逆運行控制無須額外的可逆控制裝置只需要改變輸出電壓的相序即可這樣就能降低維護成本和節省安裝空間
（10） 減少機械傳動部件
由于目前矢量控制變頻器加上同步電機就能實現高效的轉矩輸出, 從而節省齒輪箱等機械傳動部件, 最終構成直接變頻傳動系統從而就能降低成本和空間,提高穩定性。
（11）可以將變頻器參數傳至上位機，實現遠程監控及控制變頻。
（12）其它功能可根據現場需求添加。
