1.變頻技術(shù)原理及國(guó)內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀

　　變頻技術(shù)即改變電流頻率的技術(shù)，在傳統(tǒng)的電器設(shè)備中所用到交流電頻率是不變的，其轉(zhuǎn)速一經(jīng)啟動(dòng)就不能改變，通過變頻技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備以不同的轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)來適應(yīng)不同的生產(chǎn)需要。變頻技術(shù)的發(fā)展歷經(jīng)了各種電器器件的更新?lián)Q代，從SCR（晶閘管）、GTO（門極可關(guān)斷晶閘管）到今天的IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）、HVIGBT（耐高壓絕緣柵雙極型晶閘管），器件的不斷更新促使電力變換技術(shù)的持續(xù)發(fā)展。而在變頻技術(shù)控制方面，上世紀(jì)70年代脈寬調(diào)制變壓變頻調(diào)速研究首先進(jìn)入人們的視野，80年代中期鞍形波脈寬調(diào)制變壓變頻調(diào)速模式作為脈寬調(diào)制變壓變頻調(diào)速的優(yōu)化模式被提出，80年代后期又出現(xiàn)了矢量控制變頻調(diào)速和直接轉(zhuǎn)矩控制變頻技術(shù)。調(diào)速系統(tǒng)的集成度越來越高，以單片機(jī)為基礎(chǔ)又研究出了數(shù)字信號(hào)處理器、精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī)和高級(jí)專用集成電路等。

　　高壓變頻器早起由于受電子電器設(shè)備耐壓性弱的影響，一般采用高-低-高模式，即高壓經(jīng)過變壓器降壓后通過低壓變頻器變頻，最后通過升壓變壓器升壓供給高壓變壓器，這樣一個(gè)流程使得變頻器設(shè)備體積過大，耗能也增加。1980年日本東芝電氣公司成功研制了1800kW的交-交方式高壓變頻器。1981年德國(guó)西門子公司研制出4000kW的交-交方式的高壓變頻器。此后，法國(guó)阿爾斯通、美國(guó)AB、日本三菱和日立等公司也相繼推出自己的高壓變頻器設(shè)備。20世紀(jì)90年代初，我國(guó)在自行開發(fā)和研制的高壓變頻器方面取得了很大成績(jī)，在鋼鐵行業(yè)和電力行業(yè)得到很好的應(yīng)用。交-交變頻調(diào)速系統(tǒng)的迅猛發(fā)展，在大型機(jī)電設(shè)備調(diào)速中得到廣泛應(yīng)用［1］。

? ? ? ? ? 2.變頻技術(shù)應(yīng)用特點(diǎn)

　　（1）調(diào)速。在煤礦生產(chǎn)中，提升機(jī)一般采用轉(zhuǎn)子串電阻方式調(diào)速，調(diào)度范圍小，精度低以及安全性能低，在減速和下放時(shí)，需要投切動(dòng)力制動(dòng)直流電源，容易造成設(shè)備損壞，設(shè)備維修量大;采用變頻調(diào)速，運(yùn)行可靠性可較大提高，運(yùn)行故障率降低，操作員操作簡(jiǎn)便，減少了設(shè)備維修量，提高了設(shè)備的調(diào)速性能。

　　（2）節(jié)能。在煤礦生產(chǎn)中，風(fēng)機(jī)、水泵、壓縮機(jī)等調(diào)節(jié)流量時(shí)，通常采用的辦法是調(diào)節(jié)閥門（氣門）開度來實(shí)現(xiàn)，很不經(jīng)濟(jì)。若通過變頻器控制轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)風(fēng)量、流量，將會(huì)起到節(jié)約能源、提高經(jīng)濟(jì)效益的作用。

　　（3）其它。變頻器在煤礦生產(chǎn)應(yīng)用中還有利于產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化，電機(jī)設(shè)備的防爆化，電源設(shè)備體積減小等特點(diǎn)。

　　3.變頻技術(shù)在空壓機(jī)中的應(yīng)用

　　當(dāng)前空壓機(jī)的使用現(xiàn)狀存在以下缺陷：1.啟動(dòng)方式。使用直接啟動(dòng)或者用轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)方式起動(dòng)，設(shè)備起動(dòng)時(shí)電流大，對(duì)電網(wǎng)和機(jī)械設(shè)備造成較大的沖擊，大大縮短機(jī)械設(shè)備的壽命。2.壓風(fēng)系統(tǒng)采用開環(huán)方式。設(shè)備壓力系統(tǒng)通過壓力調(diào)節(jié)器來調(diào)節(jié)空壓機(jī)的載荷與卸荷。壓風(fēng)系統(tǒng)若采用開環(huán)控制方式，供風(fēng)壓力會(huì)在上、下限之間波動(dòng)，不能保證設(shè)備恒壓供風(fēng)。這種運(yùn)行方式將頻繁地起動(dòng)設(shè)備和電動(dòng)機(jī)，對(duì)電網(wǎng)和機(jī)械設(shè)備造成巨大的沖擊，設(shè)備的壽命大為縮短，設(shè)備維護(hù)量增加。

　　對(duì)其進(jìn)行變頻改造方案：1.選用變頻設(shè)備啟動(dòng)。2.變頻設(shè)備有壓力閉環(huán)控制及開環(huán)控制手動(dòng)調(diào)節(jié)兩種控制方式，有一個(gè)開關(guān)可以進(jìn)行選擇。