略論煤礦機電設備中變頻技術的應用

李賓

摘 要：變頻技術憑借它的良好優勢迅速席卷各行各業，給各行各業的發展帶來了新的前景，通過分析變頻技術的主要原理，主要從四個方面：變頻技術在提升機中的應用、變頻技術在皮帶機中的應用、變頻技術在通風機中的應用、變頻技術在采煤機中的應用中分析變頻技術的煤礦機電設備中的應用，同時闡述了煤礦生產中變頻技術的重要性，結尾對其未來的發展做了一下簡單的展望。

關鍵詞：煤礦 機電設備 變頻技術

中圖分類號：TM921.51；TD63 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）07（a）-0043-01

不論在電力行業還是在機械行業還是其它行業，變頻技術在節能方面的效果均十分顯著，因此成為了社會普遍應用的技術，受到廣泛的歡迎和追捧。對煤炭行業來說，變頻技術更是優質，尤其是在存漏填礦井中和電能備在生產系統中，不管是稿動問題，還是加減速問題，亦或者行足對制動進行維護的時候，變頻技術在節能方面都顯示了它的優越性。

1 變頻技術的主要原理

從以往的研究中可得，改變蠻頻可以對交流電的速度產生影響，更加有利于充分利用資源。隨著科學技術的發展，與以往相比，傘部的交流調速和變額調速都取得了長足的發展和進步，既體現在實踐方面，又體現在理論研究方面。無論是GTR還是IGBT，功率器件都相應的向智能功率模塊轉變；就是控制層面看也有很大的進步；從實際變頻器領域看，轉矩控制運用和矢量控制運用都取得了非凡的成就。從目前我們研究的方向看，主要的發展趨勢是對類似于人工神經網絡，或者模蝴自優化控制等的新型控制方式的研究。當前調速系統的集成度日漸提高，隨之變頻器日漸綜合化，基本實現了調速功能，同時涌現出大量新型功能如：通信功能、參數辨識并編程功能等。

2 煤礦生產中變頻技術的重要性

煤礦資源的過度開采，使得全國各地的煤礦資源不斷減少，可利用的煤礦資源更是少之又少，作為用電大戶的煤礦企業的競爭也就日漸激烈，而企業綜合競爭力很大程度上依靠機械設備的節能效率高低和污染的排放量的多少。變頻技術能夠很好地實現節能，因此在煤礦機械設備中融入變頻技術是企業長期生存發展的一個重要的舉措，一方面可以實現節能減排，提高企業的綜合競爭力，另一方面可以保護環境，實現企業的可持續發展戰略和目標。就目前的煤礦開采作業來看，機械設備的用電量很大，幾乎占了整體的2/3以上，換言之煤礦開采企業節能減排的關鍵在于變頻技術的應用，尤其是節能潛力的挖掘，對煤礦生產的意義十分重大。變頻技術受到廣泛的關注同時也快速的融入到煤礦生產市場，尤其是它的良好的可控性和節能性受到熱烈的歡迎，但是對于如何合理高效的選擇變頻設備，需要考慮的因素也需要增多如：考察其實用性、可控性、安全性、可靠性、簡易性等。

3 變頻技術在煤礦機電設備中的應用

3.1 變頻技術在提升機中的應用

提升機在煤礦開采作業當中的主要任務是輸送礦山材料和相關工作人員到制定的位置，對煤礦開采和生產起著重要的作用。提升設備的特點很多如：速度變化復雜、停啟頻繁等，傳統的由金屬電阻接入到機械設備電機電路內部的調速設備，電阻的大小直接決定電機的轉速，因此電阻的消耗很大，機械極易發熱，由于電阻的調速范圍有限，精度不高，最大的缺點是需要借助額外的動力制動電源才能實現提升裝置的下降，增大了設備和煤礦作業的危險系數。

變頻技術的發展和在煤礦提升機中的應用，很好地解決了這個根本變速裝置問題，消除了其所帶來的弊端，實現了提升裝置平穩、安全的加速減速及啟動停止，同時增強了提升機設備的安全、使用等各方面性能，有利于對電機電路的保護。借助計算機技術的編程命令，變頻技術可以準確的控制和把握提升機中電機工作系統的各個電路元件之間的邏輯關系，優化電路，減少繼電器，從而降低電路的建設和維修成本。變頻技術利用自身的強大優勢，改變電路編程，從而優化提升機的系統功能和設備安全性，減少損耗，延長使用年限。

3.2 變頻技術在皮帶機中的應用

在煤礦生產作業中，與提升機相比，皮帶機的功率更大，主要是利用電機轉動皮帶運轉，從而實現礦料的運輸。皮帶運轉的實現是通過輪車和皮帶的摩擦來完成的，這就要求皮帶的啟動電流足夠大來帶動皮帶的運轉。目前國內用到的煤礦皮帶機裝置的啟動器是液力耦合器，啟動電機電流大，會使電路電壓急劇上升，使得皮帶的老化和斷裂加劇。在啟動的過程中，耦合器會產生大量的熱量，機器內部油溫驟然升高給機械的磨損和老化帶來巨大影響，并且影響機械設備的安全性能。變頻技術在皮帶機中的應用，改變了皮帶機的啟動方式，實現了軟啟動，有利于增強機械設備運行和啟停的穩定性，加強了傳統耦合器的能量利用效率，使得能源的利用效率高達90%以上，實現了能源的有效節約和設備維護修理費用，創造更高的經濟效益。

3.3 變頻技術在通風機中的應用

通風機在煤礦開采的設備中占有重要的位置，是不可或缺，不可替代的。通風機被形象的稱為煤礦開采工程的呼吸系統，在井下作業過程中，通風機始終處于運作狀態。隨著煤礦開采技術的不斷發展，通風機的要求逐漸增強，開挖深度的加深使得功率不斷加強。啟動電流大也是通風機面臨的一個問題，增加了電網設備的沖擊、摩擦和損耗。變頻技術在通風機中的應用，減少電能的損耗，實現軟啟動，較小通風機的折舊速度。

3.4 變頻技術在采煤機中的應用

啟停頻繁、變速復雜是采煤機與提升機的共同特點，因此，首先要考慮四象限該工作要如何進行，然后再引入變頻器。四象限工作的主要作用是在較大的范圍內控制和調節采煤機，保證穩定的采煤機牽引速度，防止采煤機在應用過程中溜車、下滑等現象的產生。另外，在采煤機中應用變頻技術，還能使其操作簡單、控制精確。

4 結語

變頻技術的使用，使得礦山機電設備的應用更加便捷、精確。變頻技術應用于礦山機電設備，擁有諸多優點，如我國大量的礦山工程、礦山工程中大數量變頻器的使用，都使得變頻技術有巨大的需求量；礦山工程中種類繁多的電器設備使得變頻技術有廣泛的推廣面；伴隨網絡時代的發展，礦山工程中機電設備不同的功能要求，使得變頻技術有重要的應用地位。因此可見，變頻技術有相當廣闊應用空間，也會有飛速的發展。

參考文獻

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