關(guān)于礦山機(jī)電設(shè)備變頻技術(shù)的相關(guān)思考

（陜煤集團(tuán)神南產(chǎn)業(yè)發(fā)展公司，陜西 榆林 719300）

礦山產(chǎn)業(yè)發(fā)展關(guān)系著我國(guó)民生經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展等，我國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變革，國(guó)家在節(jié)能減排方面做出了積極的調(diào)整，也投入了大量的人才資源、財(cái)產(chǎn)資源等，國(guó)民也對(duì)自身的生存環(huán)境提出了更高的要求，第二產(chǎn)業(yè)面臨關(guān)鍵的發(fā)展轉(zhuǎn)折期，以礦山產(chǎn)業(yè)為主的很多企業(yè)都開始向更加節(jié)能高效、污染程度低的方向進(jìn)步。

變頻技術(shù)也因此被廣泛應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域中，很多人對(duì)變頻這一技術(shù)的了解還不夠全面，認(rèn)為其目前只應(yīng)用在小型家電上，礦山機(jī)電設(shè)備應(yīng)用變頻技術(shù)能夠促進(jìn)礦山產(chǎn)業(yè)積極、可持續(xù)、有效的發(fā)展。

1 分析變頻技術(shù)的應(yīng)用原理

變頻技術(shù)是一種將電信號(hào)頻率按照電路的實(shí)際需求實(shí)施有效轉(zhuǎn)變的技術(shù)，這種轉(zhuǎn)變不是電能變化，屬于頻率發(fā)生了變化，變頻技術(shù)目前常用的技術(shù)種類包括整流、斬波、電子振蕩等內(nèi)容，電力逆變、移相技術(shù)隨著變頻技術(shù)的進(jìn)步而逐漸發(fā)展為更加集成化、高頻化，具體方向包括以下三種：第一種是將交流變頻轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷髯冾l的類型；第二種是控制技術(shù)從以往的脈寬調(diào)制轉(zhuǎn)換成脈幅調(diào)制；第三種類型是將功率器件轉(zhuǎn)換成為高集成性的智能功率。變頻技術(shù)應(yīng)用在礦山機(jī)電設(shè)備中，兩者相互融合，保證了機(jī)電設(shè)備在運(yùn)行中的穩(wěn)定性和安全性，同時(shí)還能有效控制自動(dòng)化運(yùn)行速度，提高設(shè)備的工作效率和工作質(zhì)量，還能有效降低能源和資源的消耗量[1]。

2 變頻技術(shù)應(yīng)用在礦山機(jī)電設(shè)備中所體現(xiàn)的價(jià)值

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，環(huán)保意識(shí)的提升，對(duì)能源應(yīng)用、節(jié)能減排工作的制定都提出了極高的要求，礦山產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)以及技術(shù)等都在不斷的進(jìn)行創(chuàng)新和改革，變頻技術(shù)應(yīng)用在礦山機(jī)電設(shè)備中體現(xiàn)出重要的價(jià)值，有極好的發(fā)展前景，這一技術(shù)應(yīng)用能夠促進(jìn)礦山產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)效率，在機(jī)電設(shè)備維護(hù)是能夠節(jié)約成本，促進(jìn)設(shè)備之間匹配度，也在生產(chǎn)集約化、專業(yè)化方面都發(fā)揮積極的作用。變頻技術(shù)屬于一種新型、實(shí)用的技術(shù)，因此在礦山機(jī)電設(shè)備中應(yīng)用具有提高能源資源的開采量的效果，促進(jìn)機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行安全，最重要的是能夠節(jié)省資源，保護(hù)環(huán)境。

3 變頻技術(shù)應(yīng)用在礦山機(jī)電設(shè)備中常用的應(yīng)用手段

3.1 將變頻技術(shù)應(yīng)用在輸送系統(tǒng)中

實(shí)施礦山開采的過程中，要充分保障運(yùn)輸系統(tǒng)的正常、穩(wěn)定、有效的運(yùn)行，從而才能保證礦山企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。采用液力耦合器能夠促進(jìn)皮帶機(jī)的軟啟動(dòng)，因此會(huì)引發(fā)輸送皮帶發(fā)生斷裂、磨損等問題。變頻技術(shù)應(yīng)用在運(yùn)輸系統(tǒng)中，能夠改善運(yùn)輸系統(tǒng)在運(yùn)行中出現(xiàn)的電流頻率變化的問題，降低設(shè)備發(fā)熱、機(jī)械沖擊等問題的出現(xiàn)，同時(shí)，應(yīng)用變頻技術(shù)后還促進(jìn)運(yùn)輸系統(tǒng)運(yùn)行的安全及穩(wěn)定，計(jì)算機(jī)技術(shù)與變頻技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用也促進(jìn)了機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化發(fā)展，有效提高運(yùn)輸系統(tǒng)的功能。

3.2 將變頻技術(shù)應(yīng)用在空壓機(jī)中

礦山機(jī)電設(shè)備的傳統(tǒng)空壓機(jī)在運(yùn)行中會(huì)出現(xiàn)大量的問題，初期電流較大，頻率不甚穩(wěn)定，因此存在較大幅度的波動(dòng)，同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)、機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)嚴(yán)重的磨損，大幅度減少了空壓機(jī)設(shè)備使用的壽命。傳統(tǒng)的壓風(fēng)系統(tǒng)采取的是開環(huán)控制手段，頻繁的啟動(dòng)設(shè)備和電動(dòng)機(jī)無法提供恒壓供風(fēng)，進(jìn)一步造成設(shè)備的磨損程度[2]。變頻技術(shù)在空壓機(jī)中應(yīng)用，常用的調(diào)節(jié)模式為壓力閉環(huán)控制和開環(huán)手動(dòng)控制，設(shè)備在運(yùn)行的過程中，由于壓力閉環(huán)控制系統(tǒng)需要差值來確定空壓機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，工作人員能夠更加便捷、快速的在變頻器控制柜上促進(jìn)空壓機(jī)供風(fēng)壓力的穩(wěn)定性。變頻技術(shù)的應(yīng)用能夠有效監(jiān)控和管理空壓機(jī)的工作頻率，空壓機(jī)壓力、溫度等指標(biāo)出現(xiàn)異常或者發(fā)生斷水信號(hào)的時(shí)候，變頻則立刻自動(dòng)停止?？諌簷C(jī)設(shè)備應(yīng)用變頻技術(shù)，可以實(shí)施監(jiān)測(cè)設(shè)備的具體情況，配合預(yù)警裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控，從而提高設(shè)備運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。

3.3 變頻技術(shù)應(yīng)用在水泵中

礦山開采的過程中，要保持水流量在變工調(diào)節(jié)的情況下進(jìn)行，水泵實(shí)施水流量調(diào)節(jié)是通過傳統(tǒng)的閥門開度機(jī)械調(diào)節(jié)來完成的，這種手段會(huì)對(duì)水泵電機(jī)設(shè)備造成嚴(yán)重的損害，對(duì)其穩(wěn)定性造成嚴(yán)重影響，會(huì)導(dǎo)致設(shè)備的使用壽命降低。應(yīng)用變頻技術(shù)后，在相同排水量的情況下，水泵機(jī)設(shè)備的功率、電流等數(shù)據(jù)會(huì)明顯降低，變頻技術(shù)還能有效控制抽水泵的運(yùn)行情況，按照具體的情況來進(jìn)行加速或減速調(diào)節(jié)，可降低水泵空轉(zhuǎn)的運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)，從而改善頻繁啟動(dòng)和停止導(dǎo)致的能源消耗的問題，水泵電機(jī)設(shè)備的損耗也能得到有效控制，降低設(shè)備機(jī)械沖擊力，提高設(shè)備運(yùn)行的耐久度，控制對(duì)設(shè)備的維護(hù)和維修成本。

3.4 將變頻技術(shù)應(yīng)用在風(fēng)機(jī)中

礦山礦井中必須保持通風(fēng)，這不僅會(huì)影響生產(chǎn)效能，同時(shí)會(huì)影響工作人員的生命安全，傳統(tǒng)的礦井進(jìn)行通風(fēng)是通過更換通風(fēng)機(jī)的方式進(jìn)行的，這種手段會(huì)加大資源的浪費(fèi)，因此會(huì)造成工作成本升高，從而不利于我國(guó)可持續(xù)發(fā)展觀念的落實(shí)。

礦山風(fēng)機(jī)設(shè)備采用變頻技術(shù)后，能夠避免資源的浪費(fèi)，變頻技術(shù)可以成為風(fēng)機(jī)的核心技術(shù)，從而根據(jù)礦井下的環(huán)境、閉塞程度來調(diào)節(jié)通風(fēng)量，從而實(shí)現(xiàn)礦井的全面通風(fēng)，實(shí)現(xiàn)了風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)造成的能源消耗，還能降低操作成本。

3.5 變頻技術(shù)在礦山機(jī)電井下絞車設(shè)備中的應(yīng)用

具有自動(dòng)轉(zhuǎn)矩提升的功能，在低頻運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，能夠有效保證全部額定轉(zhuǎn)矩，緩解元件過熱的情況[3]?？扉_門的手段應(yīng)用在控制箱中，電氣控制通過利用雙PLC數(shù)字控制系統(tǒng)，能夠有效針對(duì)絞車實(shí)施監(jiān)控和控制，一旦PLC發(fā)生故障能夠完成臨時(shí)技術(shù)提升，控制系統(tǒng)中配置合理操作，能夠保護(hù)設(shè)備運(yùn)行安全，其中過卷裝置、限速裝置、加速功能保護(hù)都是相互獨(dú)立的雙線模式。

3.6 變頻技術(shù)在礦山機(jī)電提升設(shè)備中的應(yīng)用

提升機(jī)電設(shè)備最佳的手段就是保證礦開采資源運(yùn)輸?shù)陌踩?，提高輸送資源工作人員的綜合素質(zhì)。傳統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)下的礦山提升設(shè)備，傳統(tǒng)提升設(shè)備將金屬電阻通過規(guī)定的方式接入到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子內(nèi)部電路中，通過電氣控制裝置、接觸器等實(shí)現(xiàn)對(duì)電阻的阻斷，這種手段能夠提高設(shè)備速度調(diào)節(jié)質(zhì)量。傳統(tǒng)的速度調(diào)節(jié)手段，最大的問題是電能消耗量增大，同時(shí)散熱性能也會(huì)降低。電阻通過速度調(diào)節(jié)限制了速度調(diào)節(jié)的范圍，造成速度調(diào)節(jié)中的低精度問題，提高設(shè)備需要降低速度，通過制動(dòng)電源、低頻電源等實(shí)施速度的控制，這也導(dǎo)致設(shè)備受損嚴(yán)重，消耗大量的電能。我們需要針對(duì)這一問題，提升設(shè)備利用變頻調(diào)速控制技術(shù)實(shí)施速度的調(diào)控，能夠提高速度調(diào)節(jié)的效率和安全性。

4 結(jié)語

隨著我國(guó)礦山產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步和發(fā)展，礦山機(jī)電設(shè)備應(yīng)用以及變頻技術(shù)的實(shí)施促進(jìn)了礦山行業(yè)的持續(xù)進(jìn)步和發(fā)展。變頻技術(shù)的應(yīng)用有利于提高機(jī)電設(shè)備運(yùn)行的安全性，為其運(yùn)行提供了保障。變頻技術(shù)的應(yīng)用，提高了工作效率，操作簡(jiǎn)便，占據(jù)空間小，拆除也比較方便因此得到礦山企業(yè)的認(rèn)可，特別是變頻技術(shù)節(jié)能減排的功能也促進(jìn)礦山產(chǎn)業(yè)節(jié)能減排效果的提升，優(yōu)化礦山生產(chǎn)的資源利用率，提高了生產(chǎn)效率，節(jié)省成本。礦山產(chǎn)業(yè)在我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮重要作用，為我國(guó)的而經(jīng)濟(jì)建設(shè)貢獻(xiàn)了巨大的成就，不過礦山產(chǎn)業(yè)也給我國(guó)環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染，出現(xiàn)了資源枯竭等問題，因此要積極改善礦山產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，促進(jìn)資源可持續(xù)利用。我國(guó)科技的發(fā)展，變頻控制技術(shù)得到持續(xù)的優(yōu)化，也促進(jìn)了變頻技術(shù)在礦山產(chǎn)業(yè)中的合理應(yīng)用，獲得滿意的應(yīng)用效果。