變頻控制技術(shù)在煤礦機(jī)電中的應(yīng)用研究

摘?要：隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)煤炭資源的需求量也在不斷增大，如何提高煤炭行業(yè)的開(kāi)采量，要對(duì)開(kāi)采技術(shù)設(shè)備進(jìn)行不斷的更新和完善。現(xiàn)階段，由于我國(guó)的煤礦開(kāi)采技術(shù)不夠成熟，在一些中小型的煤礦開(kāi)采企業(yè)而言，不僅工作效率低下，同時(shí)耗能也較高，作業(yè)安全性得不到很好的保障，為了提高煤礦生產(chǎn)效率，提高開(kāi)采量，在煤礦機(jī)電設(shè)備中引入變頻控制技術(shù)，該技術(shù)的應(yīng)用，不僅能夠提升工作效率，為煤礦的作業(yè)提供了優(yōu)良的環(huán)境，同時(shí)能耗也有了降低，這對(duì)于煤礦行業(yè)的發(fā)展起著巨大的推動(dòng)作用。

關(guān)鍵詞：煤礦機(jī)電;變頻控制技術(shù);節(jié)能

由于在煤礦機(jī)電設(shè)備中能耗較高，這與國(guó)家倡導(dǎo)的節(jié)能減排不符，所以要從根本上提升機(jī)電設(shè)備的性能，降低能耗，保障作業(yè)的安全性。所以對(duì)于變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用顯得尤為重要，如何發(fā)揮變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的作用，是煤礦行業(yè)中應(yīng)該積極探索的課題，文章中從幾個(gè)方面做了簡(jiǎn)要的闡述，旨在為相關(guān)工作者提供可靠的理論依據(jù)。

一、變頻控制技術(shù)簡(jiǎn)介及其工作原理

為了倡導(dǎo)節(jié)能減排，在煤礦進(jìn)行開(kāi)采作業(yè)中，煤礦機(jī)電設(shè)備不能長(zhǎng)時(shí)間的高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，所以引入了變頻控制技術(shù)，該技術(shù)的應(yīng)用完全符合節(jié)能減排的要求，保障機(jī)電設(shè)備的穩(wěn)定性。變頻控制技術(shù)的內(nèi)容包含：計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)、電機(jī)械設(shè)備等，幾項(xiàng)技術(shù)的結(jié)合體共同構(gòu)成了性能較強(qiáng)的新型技術(shù)。變頻控制技術(shù)的工作原理其實(shí)就是使交流電先通過(guò)半導(dǎo)體，然后變?yōu)槠渌l率，接著再利用相關(guān)設(shè)備將交流電轉(zhuǎn)化為直流電，最后再利用逆變器實(shí)現(xiàn)對(duì)電流和電壓的調(diào)節(jié)和控制，這便是機(jī)電設(shè)備的無(wú)極調(diào)速，該調(diào)速方式可以降低能耗，最大限度的節(jié)約能源，與此同時(shí)也保護(hù)了周圍的環(huán)境。變頻調(diào)速技術(shù)是能夠依照實(shí)際的工作量來(lái)對(duì)速度進(jìn)行更改和調(diào)整，工作負(fù)荷高提升速度，反之則降低速度，以這種方式，實(shí)現(xiàn)電流頻率對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制，從而有效的控制煤礦機(jī)電設(shè)備，保障煤礦開(kāi)采作業(yè)的安全性和穩(wěn)定性，提高煤礦開(kāi)采的工作效率。變頻技術(shù)中的電路有四個(gè)部分：整流、直流、控制、逆變，這幾個(gè)部分相互作用、相輔相成，一起完成對(duì)礦山機(jī)電設(shè)備的控制。機(jī)電設(shè)備中應(yīng)用變頻技術(shù)，可以提高機(jī)電設(shè)備的各項(xiàng)性能，提高其運(yùn)行效率，降低能耗，是煤礦行業(yè)中不可或缺的技術(shù)之一。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，變頻器的功能范圍也在不斷的擴(kuò)大，比如數(shù)字化、編程、通訊等等，這些都是為變頻控制技術(shù)在煤礦機(jī)電中的應(yīng)用提供了可靠的依據(jù)。

二、煤礦機(jī)電設(shè)備中變頻節(jié)能技術(shù)的具體應(yīng)用

（一）在采煤機(jī)中的應(yīng)用

目前，大多數(shù)的采煤機(jī)設(shè)備都是應(yīng)用變頻調(diào)速電機(jī)的牽引來(lái)進(jìn)行采煤工作的，由于采煤機(jī)的工作量較大，應(yīng)用變頻調(diào)速電機(jī)進(jìn)行牽引可以有效的降低人工的成本，作業(yè)人員可以完成其它的工作，優(yōu)化了人力資源的配置，在變頻調(diào)速電機(jī)中使用的是四象限變頻器調(diào)速模塊，以便更好的控制牽引的速度。

（二）在提升機(jī)中的應(yīng)用

在煤礦的機(jī)電設(shè)備中，提升機(jī)是煤礦開(kāi)采的重要機(jī)電設(shè)備之一，它的使用保障了工作人員的人身安全以及物料的安全。但是傳統(tǒng)的提升機(jī)在性能上還有所欠缺，如散熱不均、能耗高、精確度低等，這些問(wèn)題都給煤礦開(kāi)采工作帶來(lái)了一定的影響，而將變頻控制技術(shù)應(yīng)用到提升機(jī)中，提升機(jī)的整體性能得到了很大的改善，表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：第一，變頻技術(shù)與編程器進(jìn)行結(jié)合，控制了提升機(jī)的運(yùn)行流程，從而提高了其穩(wěn)定性;第二，提升控制的使用率，大大降低了故障率;第三，編程器可以直接排出故障，節(jié)約人工成本，提高工作效率。

（三）在皮帶機(jī)中的應(yīng)用

煤礦機(jī)電設(shè)備中的皮帶機(jī)的啟動(dòng)過(guò)程時(shí)間短，一旦皮帶的韌性不夠，則在系統(tǒng)啟動(dòng)后，會(huì)發(fā)生皮帶斷裂的問(wèn)題，從而影響正常的采煤工作。另外，皮帶機(jī)在啟動(dòng)后產(chǎn)生的電流較大，時(shí)間一長(zhǎng)對(duì)電網(wǎng)有著非常不利的影響，這個(gè)過(guò)程產(chǎn)生了嚴(yán)重的安全隱患。在皮帶機(jī)中采用變頻技術(shù)，不僅可以改善其原來(lái)的運(yùn)行方式，同時(shí)產(chǎn)生的電流也有了大幅下降，保障了作業(yè)人員的人身安全。

（四）在通風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用

在煤礦的所有機(jī)電設(shè)備中，通風(fēng)機(jī)是保證采煤作業(yè)的的安全，為采煤工作創(chuàng)造良好的環(huán)境，使用傳統(tǒng)的通風(fēng)機(jī)設(shè)備，其通風(fēng)的能力較差，但是耗能較高，所以對(duì)于深井作業(yè)而言，傳統(tǒng)通風(fēng)機(jī)電設(shè)備并不適用。而引用變頻控制技術(shù)后，通風(fēng)的大小可以根據(jù)礦井的深度來(lái)進(jìn)行調(diào)控，不能能耗有所降低，同時(shí)也為作業(yè)人員提供了舒適的工作環(huán)境。礦井的深度越大，送風(fēng)壓力也隨之增大，而通風(fēng)設(shè)備的功率也會(huì)變大，在此時(shí)應(yīng)用變頻技術(shù)，可以快速的提高通風(fēng)機(jī)的功率，為開(kāi)挖提供良好的作業(yè)環(huán)境。變頻控制技術(shù)在實(shí)際的作業(yè)過(guò)程中，會(huì)根據(jù)施工調(diào)節(jié)、巷道的變化、深度的變化等來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)速的的大小，以合理的利用有效的資源。另外，變頻技術(shù)在通風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用，有效的保護(hù)了通風(fēng)機(jī)的功能，延長(zhǎng)了使用壽命，降低了人工的維護(hù)和檢修的成本，最終提高了通風(fēng)機(jī)的工作效率，為采煤工作提供了便利的條件。

三、煤礦機(jī)電變頻控制技術(shù)節(jié)能應(yīng)用發(fā)展前景分析

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，電子技術(shù)的發(fā)展也取得了顯著的成效，變頻節(jié)能技術(shù)的普遍應(yīng)用不僅節(jié)約了電能，同時(shí)也在生產(chǎn)工藝上取得了一定的成績(jī)。煤炭能源作為國(guó)家能源的重要組成部分之一，其需求量也在逐年增加。煤炭行業(yè)應(yīng)該結(jié)合自身的實(shí)際情況，借鑒先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，改善和調(diào)整現(xiàn)有的生產(chǎn)技術(shù)，對(duì)于機(jī)電變頻控制技術(shù)更要深入研究和分析，積極配合國(guó)家的節(jié)能減排工作，促進(jìn)煤礦行業(yè)的發(fā)展，為煤礦行業(yè)的發(fā)展提供可靠的技術(shù)支持。

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作者簡(jiǎn)介：周川（1985-），男，漢族，河北唐山人，本科，工程師，研究方向：煤礦電氣自動(dòng)化。