一、前言

眾所周知，煤炭企業是耗電大戶，其電耗成本占其生產成本相當大的比例。在煤礦企業中，由于生產設備一般滿足服務年限長的特點，選型較大造成大馬拉小車的現象，電能浪費嚴重，設備運行效率往往都比較低。

對于煤礦生產企業來說，電耗所占比例相當大，根據調查，風機、水泵、壓縮機、提升絞車、瓦斯抽放設備的用電量占整個煤礦生產用電量的40%以上。但是有很大一部分電能是白白浪費掉的。如果采用擋板、閥門來進行調節往往造成比較大的浪費，而采用電動機變頻調速來調節流量，這樣可以節省20%～50%左右，自然可能產生巨大的社會和經濟效應。對于大負荷電機來說，往往啟動時間長、電流大，設備絕緣強度受到嚴重影響，容易燒毀大功率電動機。并且啟動時對機械部分設備沖擊較大，往往造成較為嚴重的機械損傷。

所以說，這樣不僅僅增加了設備維修成本，而且對于電網安全造成很大沖擊。控制工藝單一，同時實時性較差，自動化程度低。同時，對于轉矩極限控制、可逆運行控制、速度控制、啟動停止方式、加減速功能和機械傳動部件使用壽命等方面存在明顯缺陷，不能滿足大規模自動化控制要求，而變頻調速技術的發展成為解決這一問題的良方之一。

二、變頻調速技術的原理與節能作用

1、變頻調速技術的原理

交流變頻調速是近幾十年來發展起來的新技術，以其卓越的調速性能、顯著的節電效果以及在國民經濟各領域的廣泛適用性，而被公認是一種最有前途的調速方式。交流變頻調速技術是微機技術、電力電子技術和電機傳動技術的綜合應用，基本原理是在電力半導體器件的通斷作用下，通過整流橋將工頻交流電壓變為直流電壓，再由逆變器轉換為頻率、電壓可調的交流電壓作為交流電機的驅動電源，使電動機獲得無級調速所需的電壓和電流，是一種無附加轉差損耗的高效調速方式之一。

綜合強弱電混合、機電一體的基礎上，對于電力電子技術、微技術和電機傳動技術進行綜合應用，這就是交流變頻調速技術。這樣就能作為無附加轉差損耗的高效調速方式，同時，使得電動機獲得無級調速所需的電壓和電流。在能源危機中發展的變頻調速技術，可以有效大幅度提高工作效率，是因為它能按照電機負載而進行自動的平滑的增速、減速工作。這樣，通過電動機的供電電源頻率的改變，作為一種高效率、高性能的調速手段變頻調速技術能夠實現有效調節。

2、變頻調速技術的節能作用

隨著電子技術、計算機技術、自動控制技術、大功率輸出技術的迅速發展，交流電機變頻調速技術取得了突破性的進步，成為當今節電和改善環境、推動技術進步的一種主要手段，已成為一種必然的發展趨勢。明顯的節能效果和優越的調節性能，使變頻節能技術在我國煤礦中的應用越來越廣泛，技術也越來越成熟。大容量、多功能、高可靠性的變頻器在煤礦生產中得到廣泛的推廣和應用，為煤礦節省大量電能，特別是在流體類負載中，其節能率在20%～60%。變頻控制原理是：采用變頻調速電動機實現真正的軟啟動和平滑調速，利用變頻器控制提高輸入電源的功率因數，在基頻以下為恒轉矩輸出，輸出功率隨轉速變化。