變頻技術(shù)在煤礦機電設(shè)備中的應(yīng)用研究

摘 要：煤礦不僅是重要的能源，也是當今社會發(fā)展進步的基礎(chǔ)。隨著煤礦機械化技術(shù)的提升，機電設(shè)備在煤礦開采中得到廣泛應(yīng)用。煤礦的機械化操作內(nèi)容，也為開采工作提出更高要求。但是，對目前的煤礦開采工作來說，在開采過程中，需要消耗較好的能源。而變頻技術(shù)，則是利用半導(dǎo)體，對機電設(shè)備工作電流、頻率加以控制，進而降低煤礦開采工作對能源的消耗，確保煤礦企業(yè)獲得更高利潤空間。

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

變頻技術(shù)的主要應(yīng)用目的，就是對電源頻率的更改。隨著技術(shù)的發(fā)展與進步，變頻器以及變頻技術(shù)應(yīng)用在多個行業(yè)。變頻器不僅在生活中，更在工業(yè)中發(fā)揮出重要的作用。煤礦是重要能源，對社會發(fā)展具有積極意義。但是，在煤礦的開采工作中，應(yīng)用多種機電設(shè)備，這些設(shè)備雖然提升其開采效率。但是，卻浪費大量的能源，不利于提升煤礦企業(yè)經(jīng)濟效益。為了滿足現(xiàn)代社會綠色、節(jié)能、環(huán)保的發(fā)展要求，相關(guān)科研人員，將變頻技術(shù)與煤礦機電設(shè)備加以連接，也取得不錯的效果。但是，變頻技術(shù)的應(yīng)用依舊存在一些不足之處，這也需要相關(guān)工作人員研究，給予存在的問題充分重視。

1.變頻技術(shù)應(yīng)用意義

伴隨著社會的發(fā)展與進步，對能源需求逐漸增大。雖然我國煤礦儲量相對其他國家較大。但是，隨著開采工作的進行，煤炭資源也在不斷的減少，這也導(dǎo)致煤炭市場上的競爭越來越激烈。煤礦開采工作，要利用多種的機電設(shè)備，在實際的開采工作中，需要消耗的電力資源較大。較高的能源消耗，使煤礦企業(yè)在激烈的競爭中，所獲利潤空間不斷降低。再加上現(xiàn)代社會對綠色、節(jié)能、環(huán)保的要求。只有利用變頻技術(shù)，將其與煤礦開采工作結(jié)合到一起，才能降低煤礦開采工作對能源的消耗，進而使變頻技術(shù)充分發(fā)揮自身的作用。

2.變頻技術(shù)在煤礦機電設(shè)備中的實際應(yīng)用

2.1在機電設(shè)備風機中的應(yīng)用研究

煤礦開采工作多位于地下，并且在開采工作中，會出現(xiàn)較大的粉塵。如果煤礦的開采工作通風效果低下，不僅會導(dǎo)致粉塵彌漫，更會影響施工人員的身體健康。所以，在煤礦的開采工作中，經(jīng)常會利用不同的風機解決存在的問題。但是，在實際的操作中，由于礦井限制，此種方式實施難度較大。頻繁更換風機，不僅會引起故障出現(xiàn)，很多故障出現(xiàn)后，要對風機設(shè)備加以更換，在一段擱置時間后，不僅會造成設(shè)備的浪費，同時也會使其利用率降低。所以，要結(jié)合現(xiàn)代先進技術(shù)，將變頻技術(shù)應(yīng)用在風機中，變頻技術(shù)可以對電流加以調(diào)節(jié)。在實際的操作中，也會更為簡便。

2.2在提升機中的應(yīng)用研究

煤礦作為一種寶貴的資源，其開采難度較大。絕大部分的礦井位于地下，這也意味著，其工作環(huán)境較為特殊。在復(fù)雜的環(huán)境中進行工作，為了提升工作效率，難免要應(yīng)用多種機電設(shè)備。這也意味著，在開采工作中，其提升機要進行多次的重復(fù)工作。但是，如果提升機的調(diào)速任務(wù)增多，并持續(xù)應(yīng)用，其故障風險性也相對增加。煤礦開采機電設(shè)備出現(xiàn)故障，不僅會影響工作效率，更會縮短其使用期限。而變頻技術(shù)的應(yīng)用，不僅能強化提升機的工作效率，更能滿足其多種的工作需求，此外，電流的調(diào)節(jié)，還能對提升機加以保護。在提升機設(shè)備中，融入變頻技術(shù)，能夠更好地應(yīng)對電阻破壞率，并在減速器的下放過程中，將用電箱電網(wǎng)轉(zhuǎn)移。變頻技術(shù)的合理應(yīng)用，強化提升機的工作效率，在變頻器內(nèi)部，輔助提升器工作進度，在實際的工作過程中，節(jié)約能源，降低故障的出現(xiàn)頻率，進而達到提升效率、節(jié)能減排的作用。

2.3在空壓機中的應(yīng)用研究

空壓機的啟動方式，主要為直接啟動以及串電阻啟動方式。上述兩種不同的啟動方式，啟動的目的相同。但是，這兩種直接啟動方式，存在嚴重的不足。直接啟動方式，會在瞬間產(chǎn)生較大的電流，長此以往，會對機電設(shè)備造成損壞。所以，要將變頻技術(shù)融入空壓機啟動工作中，只有利用變頻技術(shù)，對其啟動電流加以調(diào)節(jié)，在確保啟動工作完成后，對電流量加以控制，能夠在一定程度上，降低電流對機電設(shè)備的損壞，進而有效延長機電設(shè)備的使用效率。此外，利用變頻技術(shù)，對空壓機的壓風系統(tǒng)加以管控，對目前的壓風系統(tǒng)運行過程來說，其主要的運行方式，多應(yīng)用開閉環(huán)控制?？梢岳谜{(diào)節(jié)器，對整個系統(tǒng)進行管理。利用變頻技術(shù)，對其調(diào)節(jié)具有顯著作用。

2.4在皮帶機中的應(yīng)用研究

皮帶機在工作中，所需要的功率巨大。皮帶機主要利用輪轂與皮帶之間的摩擦力。在皮帶機的啟動過程中，需要較大的電流量。但是，目前的皮帶機，多應(yīng)用耦合器進行啟動，在啟動進行時，需要較大的電流量。較大的電流沖擊，會使皮帶機老化速度提升。而變頻技術(shù)的應(yīng)用，能夠提升皮帶機的能源利用率，降低其啟動以及運行所需要消耗的能量。同時，還能延長其使用壽命，降低維修的費用，進而為煤礦的生產(chǎn)企業(yè)，獲得較大的利潤空間。此外，在煤礦開采運輸工作中，還可以將變頻技術(shù)與刮板輸送機相結(jié)合，傳統(tǒng)的刮板輸送機，利用驅(qū)動解決重載啟動，多應(yīng)用較大電機、雙速電機以及電氣軟啟動器等方式進行工作。但是，隨著礦井工作加大，刮板輸送機功率逐漸加大，也導(dǎo)致資源浪費。在實際應(yīng)用中，要結(jié)合實際工作，將刮板輸送機與變頻技術(shù)相結(jié)合，變頻拖動良好，具有節(jié)能降耗以及降低磨損功效，能夠延長機電設(shè)備使用期限，對煤礦開采工作具有重要意義。

2.5在井下卷揚機中的應(yīng)用研究

卷揚機也稱為絞車，是煤礦開采工作中較為常見的機電設(shè)備。通過人或是機械動力驅(qū)動卷筒、卷繞繩索完成牽引工作。卷揚機傳統(tǒng)調(diào)速方法，多應(yīng)用繞線轉(zhuǎn)子異步電動機，利用集電環(huán)與碳刷，在轉(zhuǎn)子回路上串入若干段電阻控制轉(zhuǎn)速。但是，其主要缺點是繞線轉(zhuǎn)子異步電動機有集電環(huán)和電刷，要求定期維護。再加上繼電器、接觸器應(yīng)用，致使維護量增大、故障率高，難以滿足工業(yè)生產(chǎn)要求。變頻技術(shù)與卷揚機結(jié)合，能夠?qū)㈦姍C定子電流按坐標變換分解為轉(zhuǎn)矩電流分量和勵磁電流分量，從而實現(xiàn)精確轉(zhuǎn)矩控制。其動態(tài)響應(yīng)特性好，速度控制精度高。在提升設(shè)備中對防止“滑落”具有良好效果。使傳統(tǒng)卷揚機運行更為穩(wěn)定、安全，降低設(shè)備維護工作。

結(jié)束語：煤礦作為重要的能源之一，在社會的發(fā)展中具有重要作用。但是，由于煤礦開采環(huán)境復(fù)雜、工作量大。在實際的工作中，存在諸多的問題，為了提升煤礦的開采效率，要應(yīng)用多種機電設(shè)備。機電設(shè)備的應(yīng)用，雖然能夠提升其工作效率，卻也在運行、啟動中消耗較大的能量。所以，要善于結(jié)合先進技術(shù)，應(yīng)用變頻技術(shù)，對機電設(shè)備的運用、開啟加以調(diào)節(jié)。只有這樣，才能在提升煤礦開采工作效率的同時，保護機電設(shè)備，降低機電設(shè)備的維修費用。要想將變頻技術(shù)應(yīng)用在更多煤礦機電設(shè)備中，還要結(jié)合時代的發(fā)展，對變頻技術(shù)加以更新，進而拓展其應(yīng)用范圍。

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作者簡介：

顧立，男-（1981.09），漢，（助理工程師），本科），研究方向（煤礦機電電氣工程技術(shù)安全工程技術(shù)管理，生產(chǎn)調(diào)度）