淺談煤礦機(jī)電設(shè)備中變頻技術(shù)的應(yīng)用

鄭召圖+張琦+徐明星

摘 要：隨著我國(guó)煤礦生產(chǎn)的重要性，煤礦生產(chǎn)行業(yè)對(duì)機(jī)械設(shè)備的用電要求越來(lái)越大，變頻技術(shù)也越來(lái)越廣泛的應(yīng)用于機(jī)電設(shè)備的各個(gè)范圍內(nèi)，本文主要通過(guò)介紹變頻技術(shù)在機(jī)電設(shè)備中原理，在煤礦生產(chǎn)中的重要性，不同的煤礦設(shè)備對(duì)變頻技術(shù)有不同的要求，通過(guò)探討對(duì)煤礦機(jī)械設(shè)備的變頻技術(shù)提高煤礦企業(yè)對(duì)變頻技術(shù)的重視，為變頻技術(shù)的應(yīng)用提供理論參考

關(guān)鍵詞：煤礦機(jī)電設(shè)備；變頻技術(shù)；應(yīng)用；分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.08.142

0 引言

我國(guó)是產(chǎn)煤大國(guó)，充足的煤礦資源被廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的各個(gè)領(lǐng)域，煤礦資源的應(yīng)用不僅提高了我國(guó)綜合經(jīng)濟(jì)實(shí)力，也決定著我國(guó)的經(jīng)濟(jì)命脈，煤礦企業(yè)想要獲取更好的發(fā)展，在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中取得一定的經(jīng)濟(jì)地位就需要利用節(jié)能效果的變頻技術(shù)完成煤礦開(kāi)采工作，變頻技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的廣泛應(yīng)用是提高煤礦采煤數(shù)量和質(zhì)量的關(guān)鍵措施。目前，煤礦企業(yè)機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行主要依靠機(jī)械化生產(chǎn)，在能耗中對(duì)煤礦的要求很高，多數(shù)煤礦企業(yè)目前無(wú)法合理使用變頻技術(shù)，造成大量的資源浪費(fèi)，因此借助變頻技術(shù)在機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用成為煤礦企業(yè)節(jié)省成本和提高經(jīng)濟(jì)效益的技術(shù)關(guān)鍵。

1 變頻技術(shù)的情況分析

（1）煤礦中的變頻技術(shù)是指設(shè)備在使用過(guò)程中改變交流電的輸出頻率，降低機(jī)電設(shè)備在使用中的能耗從而實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的有效控制；在機(jī)電設(shè)備的設(shè)計(jì)過(guò)程中，機(jī)電設(shè)備若在長(zhǎng)時(shí)間的負(fù)荷中工作會(huì)造成能源的浪費(fèi)，故在設(shè)備使用過(guò)程中融入變頻技術(shù)，變頻技術(shù)是一門(mén)與機(jī)電設(shè)備結(jié)合的綜合技術(shù)，結(jié)合點(diǎn)擊傳動(dòng)技術(shù)、電子技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)，通過(guò)信息技術(shù)半導(dǎo)體元件將信號(hào)轉(zhuǎn)換為其他頻率，依靠逆變器進(jìn)行控制調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)機(jī)電設(shè)備的自動(dòng)調(diào)速；機(jī)電設(shè)備中的變頻技術(shù)利用電流頻率的增長(zhǎng)關(guān)系，可以改變電頻率控制轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)電設(shè)備的有效控制，在實(shí)際對(duì)煤礦機(jī)電設(shè)備中，變頻的整流部分可以將電源化為直流電源，保證機(jī)電設(shè)備的正常運(yùn)行。

（2）變頻技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。煤礦企業(yè)設(shè)備中使用的變頻技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)相比具有更好的可靠性，變頻技術(shù)的功率精準(zhǔn)度高，應(yīng)用于實(shí)際操作中變頻器與電機(jī)運(yùn)行的實(shí)際符合相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的控制，確保電流低于額定電流，達(dá)到提升電機(jī)效率的目的，這樣可以大大降低電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速，減少對(duì)電機(jī)的損耗，提高使用壽命和效率；其次是變頻技術(shù)的操作簡(jiǎn)單方便，依靠科技的進(jìn)步，變頻技術(shù)在開(kāi)關(guān)環(huán)方面實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，精準(zhǔn)的自動(dòng)化手段提高機(jī)電設(shè)備的使用率。

2 變頻技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的現(xiàn)狀

目前，我國(guó)煤礦機(jī)電設(shè)備的變頻技術(shù)廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，變頻技術(shù)的優(yōu)勢(shì)是在實(shí)際操作中可將電能損耗降到最低，還能實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦資源的有效利用，對(duì)提升煤礦機(jī)電設(shè)備的運(yùn)用效率有很大幫助，但煤礦企業(yè)并不是重視變頻技術(shù)的應(yīng)用，會(huì)造成大量的資源浪費(fèi)，未使用煤礦變頻技術(shù)的企業(yè)能耗高，資源利用率低，因此，這就要求煤礦企業(yè)重視變頻技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，在實(shí)際操作中，變頻技術(shù)更具智能化和自動(dòng)化，降低設(shè)備能耗的同時(shí)提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

3 變頻技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中具體應(yīng)用

變頻技術(shù)對(duì)我國(guó)煤礦機(jī)電設(shè)備的發(fā)展有很大的影響，節(jié)能的同時(shí)提高資源的利用率，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

3.1 在采掘機(jī)方面的應(yīng)用

煤礦實(shí)際操作中的主要設(shè)備時(shí)采掘機(jī)，采掘機(jī)設(shè)備的是煤礦開(kāi)采中消耗能源最嚴(yán)重的設(shè)備，采掘機(jī)的運(yùn)行速度直接決定煤礦的開(kāi)采效率，由于井下作業(yè)環(huán)境惡劣和很多不確定的因素，會(huì)遇到不同類型的巖層，針對(duì)堅(jiān)硬或柔軟的巖層采掘機(jī)所使用的功率也不相同，將變頻機(jī)廣泛應(yīng)用于采掘設(shè)備中，可以通過(guò)采掘機(jī)的自動(dòng)化切割技術(shù)，大大降低了功率損耗的問(wèn)題，提升采掘機(jī)在復(fù)雜地質(zhì)條件下的工作效率，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)采掘機(jī)能耗高的問(wèn)題。

3.2 在提升機(jī)方面的應(yīng)用

煤礦中的提升機(jī)設(shè)備是煤礦開(kāi)采人員在采煤過(guò)程中需要通過(guò)提升機(jī)到達(dá)工作地點(diǎn)，同時(shí)對(duì)材料和開(kāi)采工具進(jìn)行運(yùn)輸，是井下作業(yè)必不可少的設(shè)備，提升機(jī)在實(shí)際操作中停止和運(yùn)行的較為頻繁，提升機(jī)的運(yùn)行速度與電機(jī)轉(zhuǎn)速有很大的關(guān)系，工作時(shí)能源消耗量較大，而傳統(tǒng)的提升機(jī)設(shè)備在實(shí)際操作中受次數(shù)的限制，提升次數(shù)過(guò)多會(huì)造成對(duì)提升機(jī)的磨損，降低設(shè)備的使用率且安全性能交叉，因此為提高提升機(jī)的安全運(yùn)行，操作人員將變頻技術(shù)引用到提升機(jī)中，實(shí)現(xiàn)不同荷載之間的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，降低提升機(jī)電阻，提高設(shè)備的使用壽命和工作效率。

3.3 在通風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用

煤礦井下作業(yè)時(shí)，復(fù)雜多樣的地質(zhì)環(huán)境加上惡劣的空氣質(zhì)量，對(duì)煤礦的通風(fēng)設(shè)計(jì)有很高的要求，通風(fēng)設(shè)備主要是依靠通風(fēng)機(jī)為煤礦作業(yè)人員提供安全的工作環(huán)境，煤礦工作人員在工作時(shí)必須要處于一個(gè)通風(fēng)良好的環(huán)境，通風(fēng)機(jī)的使用需要大量的電能，隨著煤礦開(kāi)采深度的不斷增加，通風(fēng)機(jī)的功率隨著深度的增加而逐漸增大，對(duì)通風(fēng)機(jī)的損耗越來(lái)越大，應(yīng)用變頻技術(shù)后，通風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)，能更好的延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命也可以減少能耗，為深井中的作業(yè)人員解決通風(fēng)問(wèn)題。

3.4 在皮帶傳送機(jī)方面的應(yīng)用

皮帶傳送機(jī)主要是通過(guò)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)皮帶運(yùn)轉(zhuǎn)，將皮帶上的材料運(yùn)輸?shù)侥康牡氐倪^(guò)程，皮帶機(jī)啟動(dòng)時(shí)需要大量的電流才能促進(jìn)皮帶運(yùn)轉(zhuǎn)，多數(shù)企業(yè)的皮帶機(jī)采用液力禍合器來(lái)操作，開(kāi)啟時(shí)電流較大，對(duì)皮帶造成老化和斷裂，不利于設(shè)備的安全運(yùn)行，將變頻技術(shù)引入皮帶機(jī)中，可以更好的實(shí)現(xiàn)皮帶機(jī)的軟啟動(dòng)，提高設(shè)備的穩(wěn)定性和安全性，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)的煤礦開(kāi)采之路還有很長(zhǎng)一段要走，將變頻技術(shù)廣泛應(yīng)用于煤礦機(jī)電設(shè)備中，加強(qiáng)對(duì)變頻技術(shù)的培訓(xùn)，重視變頻技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，科學(xué)合理的使用機(jī)電設(shè)備，是促進(jìn)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展，降低能耗的重要保障，變頻機(jī)的廣泛應(yīng)用不僅可以降低企業(yè)的能源消耗，還可以提高設(shè)備的利用率，促使企業(yè)的長(zhǎng)久發(fā)展。

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