論變頻控制技術(shù)在煤礦機電設(shè)備中的應(yīng)用

王哲 尤宇

摘 要：本文首先介紹了變頻控制技術(shù)的概念及在煤礦生產(chǎn)過程當中的重要性，然后重點分析變頻控制技術(shù)在煤礦機電設(shè)備當中的具體應(yīng)用，以期為煤礦的生產(chǎn)提供有益參考，創(chuàng)造出更多的效益。

關(guān)鍵詞：變頻技術(shù);煤礦機電設(shè)備;應(yīng)用策略

1 變頻控制技術(shù)的概念

變頻控制技術(shù)是一種綜合性的技術(shù)，它將電力電子技術(shù)、微機技術(shù)和電傳動技術(shù)集合在一起，呈現(xiàn)出機電一體、強弱電混合的效果。在實質(zhì)上，變頻控制技術(shù)是一種對電能做出控制的技術(shù)，即利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用來將一種工頻電源轉(zhuǎn)換為另一種頻率的裝置。這一項技術(shù)的基本原理是將整流橋來將工頻電壓轉(zhuǎn)化為直流電壓，繼而將逆變器轉(zhuǎn)換為電壓和頻率都可以進行調(diào)節(jié)的驅(qū)動電源，最終的目的是提供合適的電壓和電流，以促進電動機無極調(diào)速能夠很好地實現(xiàn)。變頻控制技術(shù)作為一種調(diào)速方式，具有高效性、無附加轉(zhuǎn)差損耗的特點。在目前形勢之下，能源危機是一個嚴峻的問題，變頻控制技術(shù)在這一大背景之下受到重視的原因，就在于其能夠?qū)⑵交?、自動減速和增速做到平滑，從而進一步提升機電設(shè)備的工作效率。

2 變頻控制技術(shù)在煤礦生產(chǎn)過程當中的重要性

在現(xiàn)階段，我國社會呈現(xiàn)出快速發(fā)展的面貌，我國的工業(yè)生產(chǎn)速度也在日益加快。在這樣的趨勢之下，社會對于能源的需求量較大，對于能源的應(yīng)用也較多。現(xiàn)階段，我國的能源供求大致平穩(wěn)。作為一項重要的基礎(chǔ)性能源，煤礦這項能源在我國人民群眾的日常生產(chǎn)與生活當中發(fā)揮著重要的作用，占據(jù)著關(guān)鍵性地位。然而，我國的煤礦資源的開采已經(jīng)形成了過度開采的局面，在現(xiàn)階段，我國的煤礦資源儲存量在不斷降低，由此可見，在我國生產(chǎn)生活所需的能源當中，企業(yè)間對煤炭資源的競爭較為激烈。按照這一情況來看，為了改善競爭情況，需要提升相關(guān)企業(yè)開采煤炭的效率，以緩解煤炭資源的緊張問題。然而，若想使得企業(yè)在生產(chǎn)當中的效率得到提高，需要提高開采資源的設(shè)備的效率。當然，在提升效率的同時，減少排放物污染和環(huán)保節(jié)約是必不可少的。由此看來，煤礦企業(yè)需要將最新的、科學(xué)的、高效的技術(shù)應(yīng)用到煤礦開采生產(chǎn)過程當中，以實現(xiàn)節(jié)能減排、高效生產(chǎn)的目的。在這樣的情況下，變頻控制技術(shù)顯現(xiàn)出巨大的優(yōu)勢，在煤礦生產(chǎn)過程當中進行應(yīng)用具有極大的重要性。

3 變頻控制技術(shù)在煤礦機電設(shè)備當中的具體應(yīng)用

3.1 變頻控制技術(shù)在通風(fēng)機當中的實際應(yīng)用

通風(fēng)機的主要功能是擔(dān)當?shù)V井的“呼吸”系統(tǒng)，在礦井工作所需的設(shè)備當中發(fā)揮著重要作用，并且占據(jù)著主要位置。主通風(fēng)機在全天時間內(nèi)都會進行運轉(zhuǎn)，對于煤礦的日常生產(chǎn)發(fā)

揮著關(guān)鍵性的作用。在現(xiàn)階段，煤礦巷道在不斷延長，掘進開采也在不斷進行延伸，雖然在工作的過程當中，通風(fēng)機所制造的風(fēng)量并不是很大，但井下風(fēng)加壓的持續(xù)性是必不可少的，

與此同時，也需要不斷增加風(fēng)機的功率。將變頻控制技術(shù)應(yīng)用到通風(fēng)機當中進行工作，可以

使得根據(jù)巷道風(fēng)向的不同要求進行簡便快捷的調(diào)整，是的浪費的現(xiàn)象有所改善，從而最終創(chuàng)

造出較為理想的效果。與此同時，將變頻控制技術(shù)應(yīng)用到通風(fēng)機當中之后，通風(fēng)機發(fā)生了改變，相對于之前始終處于滿負荷狀態(tài)，通風(fēng)機的狀態(tài)有了明顯好轉(zhuǎn)。由此可以使得通風(fēng)機在進行工作時保持一種較低的運行速度，使得工作當中受到的電器沖擊和機械強度都有明顯的降低，保障通風(fēng)機的使用壽命得到延長，并進一步減少了維修的頻率。其中值得一提的是，通風(fēng)機在經(jīng)過變頻控制技術(shù)改造之后，需要使得兩臺機器保持一致的運行頻率，以便使得兩臺機器保持一致的轉(zhuǎn)速，從而避免了由于轉(zhuǎn)速不相同而造成的風(fēng)阻問題。

3.2 變頻控制技術(shù)在采掘機當中的實際應(yīng)用

采掘機當時煤礦開發(fā)過程中最常用且能源消耗量也最大的機電設(shè)備。以此，采掘機本身的工作效率以及設(shè)備與實際運行過程中所產(chǎn)生的能源消耗將對煤礦開采的經(jīng)濟效益帶來直接性的影響。而鑒于煤礦開采該工作的開展過程，其所處工作環(huán)境通常較差，故使得采掘機于實際裕興過程中容易遭受諸多因素影響而發(fā)生各種各樣的故障。不僅如此，在面對不同軟硬如的巖層時，采掘機所使用的功率大小亦不盡相同，這便極易導(dǎo)致采掘機出現(xiàn)能源無效損耗的情況出現(xiàn)。對此，若能將變頻技術(shù)積極應(yīng)用至煤礦采掘機設(shè)備中，使其具備自動切割功能，并可時刻根據(jù)周圍環(huán)境的變化來合理調(diào)整采掘功率，如此不僅能最大限度降低設(shè)備運行過程中的能源序號，且采掘的實際效率也能以此而得以有效提升，繼而將對整個煤礦開采實際效益的提升起到良好的促進作用。

3.3 變頻控制技術(shù)在水泵中的應(yīng)用

在煤礦的實際生產(chǎn)過程，通常需要結(jié)合煤礦采掘現(xiàn)場的實際狀況來對水流量大小予以合理調(diào)整。而就以往的水量調(diào)節(jié)工作。通常是通過對閥門開闔程度的調(diào)節(jié)來促進水泵運行。但在水泵運行一段時間后，其運行效益將大幅降低，繼而導(dǎo)致水泵的使用期限亦大幅縮短。對此，若能見個變頻技術(shù)合理運用到水泵設(shè)備中，將能通過安裝變頻器并借由PLC 控制器來合理調(diào)節(jié)水泵設(shè)備，且在變頻器的支撐下，水泵設(shè)備的靈活性與智能化水平均將得到極大程度提升，繼而可在確保設(shè)備的運行安全同時提高設(shè)備的運行效率。

3.4 變頻控制技術(shù)在皮帶輸送機的實際應(yīng)用

皮帶傳輸機作為煤礦開采中負責(zé)煤礦運輸?shù)闹匾~帶，自然也是煤礦眾多的電機設(shè)備中最不可或缺的設(shè)備之一。至于早期的皮帶傳輸設(shè)備，其主要是基于工頻拖動與耦合器之間的相互作用來實現(xiàn)煤礦輸送，而鑒于此輸送方式原本的輸送效率便十分低下，加之輸送方式對皮帶與耦合器的依賴性極強，故一旦輸送重量過重時便會加速皮帶與耦合器的磨損。不僅如此，就皮帶輸送機而言，其實際造價本身便十分高昂，若經(jīng)歷對此維修會更換，則將大幅提升煤礦采掘成本，既然導(dǎo)致企業(yè)的實際收益大幅降低。對此，若能加將變頻節(jié)能技術(shù)與皮帶輸送機相結(jié)合，不僅能有效解決皮帶輸送機于實際輸送過程中可能出現(xiàn)的時空問題，且通過讓設(shè)備吸收電網(wǎng)浮力，還能減輕設(shè)備于具體的運行過程應(yīng)過熱而導(dǎo)致的設(shè)備磨損，繼而在延長皮帶輸送設(shè)備的實際應(yīng)用壽命同時降低煤礦企業(yè)的煤礦采掘成本。

4 結(jié)語

總之，變頻技術(shù)于煤礦開采過程中的合理運用，既能提升設(shè)備運行的安全與穩(wěn)定性，且在提升設(shè)備的運行效率同時還能進一步延長設(shè)備的使用壽命，這對煤礦企業(yè)經(jīng)濟效益的提升無疑有著極大助益。因此，為切實維護我國煤礦行業(yè)的發(fā)展和諧與穩(wěn)定，便必然要加強變頻技術(shù)于煤礦采掘設(shè)備中的應(yīng)用研究，如此方能對煤礦企業(yè)的經(jīng)濟效益有效的保障作用。

參考文獻：

[1]變頻控制技術(shù)在煤礦機電中的應(yīng)用[J]. 李德軍. ?電子技術(shù)與軟件工程. 2019（15）

[2]變頻控制技術(shù)在煤礦機電中的應(yīng)用初探[J]. 谷志超，溫營軍，賈建鑫. ?科技風(fēng). 2014（07）

[3]煤礦機電變頻控制技術(shù)與節(jié)能探討[J]. 仇劍博. ?石化技術(shù). 2019（08）

作者簡介：

王哲（1988—），男，漢族，安徽省 宿州市，本科 ，工程師 ，研究方向：煤礦機電。