變頻技術在煤礦機電設備中的應用

薛紅軍

摘 要：隨著現代科技的發展，變頻技術的應用也越來越普遍。在煤礦節點設備中，應用變頻技術，可以有效地提高機電設備運行效率，確保機電設備運行安全，提高煤礦開采質量和效率。本文就變頻技術在煤礦機電設備中的應用進行了相關的分析。

關鍵詞：變頻技術；煤礦；機電設備；應用

中圖分類號：TD63 文獻標識碼：A

為了滿足現代社會發展對煤礦資源的需求，煤礦資源的開發也越來越大。在煤礦資源開發過程中，機械設備有著不可替代的作用，然而在機電設備運行過程中，受多種因素的影響，會造成機械設備出現故障，進而影響到煤礦開采效率。伴隨著現代科技的發展，變頻技術的應用也越來越普遍，在煤礦機電設備中，利用變頻技術，可以確保機電設備的正常運行，節約煤礦開采成本，為煤礦開采企業的經濟效益。

1 變頻技術的概述

變頻技術作為一種電流轉換技術，它可以將交流電轉變為直流電再將直流電逆變成不同頻率的交流電，在這一過程中，只有頻率的變化，沒有電能的變化。通過變頻技術，可以電力系統負載，降低設備功耗，減小損耗，進而延長設備使用壽命。隨著科學的發展，變頻器的使用也越來越廣泛，不管是工業設備上還是家用電器上都會使用到變頻器，可以說，只要有三相異步電動機的地方，就有變頻器的存在，而變頻器就是改變電源頻率的電氣設備。在變頻技術中，變頻技術的核心是變頻器，通過變頻器，對供電頻率的轉換來實現機電設備運轉速度進行自動調節，進而確保機電設備正常運行。在煤礦開采過程中，機電設備的使用是提高煤礦開采效率的保障，在煤礦機電設備中應用變頻技術，不僅可以節約能源，提高機電設備運行的安全性，同時也有助于煤礦開采效率的提高，為煤礦開采企業帶來更好的經濟效益。

2 變頻技術在煤礦機電設備中的應用

2.1 在電機車中的應用

電機車作為一種機電設備，它是利用牽引電機驅動車輪轉動，借助車輪與軌面間的摩擦力，進而推動機車運行。機車運輸作為礦山運輸的主要方式，其主要設備有軌道、礦車、牽引設備以及輔助機械設備。在電機車運行過程中，融入變頻技術，能夠較大范圍的調節可控制電機車的運行速度，避免電機車出現下滑、溜車等問題，進而確保電機車運行安全。

2.2 在輸送機中的應用

輸送機按照運作方式可分為皮帶式輸送機、螺旋輸送機、滾筒輸送機、鏈條輸送機等多種形式。在煤礦開采中，常用的就是皮帶式輸送機，皮帶輸送機是最重要的散狀物料輸送與裝卸設備，在輸送機設備中應用變頻技術，不僅可以提高設備運行過程中的穩定性，實現皮帶式輸送機的軟啟動，同時，通過變頻技術，還可以提高輸送機的能源利用率，降低能耗，節約成本，進而提高煤礦開采效率。

2.3 在提升機中的應用

提升機是通過改變勢能進行輸送的大型機械設備。在煤礦開采中，利用提升機，可以將煤礦井下的煤礦資源快速地轉移到地面。在煤礦提升機設備中，應用變頻技術，可以實現操作系統PLC控制，提高提升機的運轉速度，對提升機進行方位監控。同時，在礦井提升機的高壓變頻調控控制系統中，利用單元串聯多電平的能量回饋型四象限高壓變頻控制系統，可以對系統電壓進行調節，提高低壓電路與高壓電路之間的通訊能力，確保操作系統的安全性。

2.4 在水泵中的應用

隨著煤礦開采的不斷深入，地下水也會越來越多，井下作業環境也越來越惡劣。利用水泵，可以將井下的水轉移出來，進而確保井下作業安全。就目前來看，煤礦水泵長期處于運行狀態，會對水泵的性能造成影響，一旦水泵性能減弱，就會影響到煤礦井下開采進度。在煤礦水泵中采用變頻技術，對水泵進行節能改在，在煤礦開采過程中，可以適當的調節水泵運行，在相同的排水量下，可以降低電機功能以及電流消耗，進而提高水泵的使用壽命。

2.5 在通風機中的應用

在煤礦開采過程中，井下的空氣質量隨著井深增加，空氣質量會越來越差，為此，應用通風機可以有效地改善井下空氣環境質量。通風機的性能參數主要有流量、壓力、功率、效率和轉速。在通風機中融入變頻技術，一方面可以通過變頻機，改變通風機的轉速，另一方面可以對通風機進行自動調節，避免較大電流的沖擊，提高通風機的使用性能，進而確保煤礦開采效率。

2.6 3300V變頻在綜采工作面的應用

隨著科學技術的不斷發展和煤礦裝備水平的不斷提高，綜采工作面設備容量的不斷增加以及綜采工作面智能化要求3300V變頻器在綜采工作面應用越來越普遍。刮板運輸機一般采用三電機的驅動方式，機頭兩臺、機尾一臺，而變頻器安裝在順槽移動變電站位置，且是安裝在軌道車上，隨工作面的移動而移動。此變頻器輸出電纜允許長度達800m，允許將變頻器通過電纜直接連接到電機，實現了（1）大功率電機的軟起、軟停和過程控制；（2）解決了大功率電機高精度的轉矩控制；（3）機頭、機尾電動機功率平衡；（4）電機和減速機直接連接替代了CST、液力偶合器等軟啟動設備，凈化環境，安全生產；（5）減小了設備沖擊，延長了機械設備的使用壽命；（6）利用PLC與皮帶等設備配合實現智能速度控制。

結語

隨著市場經濟的發展，我國社會發展對礦山資源的需求與日俱增，礦山資源需求的增加必然會促進礦山企業的發展，在這個經濟市場條件下，礦山企業的生產規模和生產形式的轉變翻天覆地，新技術和新設備的不斷引入，為礦山企業的開山提供了保障。隨著礦山電氣設備的增加，其管理問題也隨之出現。電氣設備管理問題對礦山開采安全有著重大影響。為了促使礦山企業實現更好、更快地發展，避免和減少發生一些礦山重大安全生產事故，必須要加強和完善礦山企業電氣設備的安全管理，從而為企業贏得效益，為社會的穩定發展提供保障。

參考文獻

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