煤礦機電設備中變頻技術的應用探究

崔杰

摘 要：現(xiàn)階段我國在經(jīng)濟發(fā)展和能源使用上是不成比例的，往往在經(jīng)濟上呈現(xiàn)著供不應求的發(fā)展趨勢，以至于能源的使用問題成為牽制國家發(fā)展的首要問題。在能源不足問題中主要的解決方法分別是開源和節(jié)流兩種，而變頻技術作為一種新型的解決方法在我國以及整個生產(chǎn)區(qū)域受到的重視程度特別高。國家在煤炭行業(yè)的發(fā)展前途無限，為此只有合理地發(fā)揮變頻技術中的最大潛力，才能讓國家的能源得到有效的控制和緩解。

關鍵詞：煤礦機電設備；變頻技術；應用探究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.04.079

0 引言

隨著國民經(jīng)濟的快速增長，讓環(huán)保型的綠色社會成為未來發(fā)展的必必然趨勢。然而就是在這樣的發(fā)展背景下，促使變頻技術在生活中得到人們的廣泛應用，并以此取得更好的收獲。國家煤炭行業(yè)是能源開采的主要渠道，是國家經(jīng)濟發(fā)展的主要物力支柱，為國家的能源使用提供來源。煤礦中的設備在使用變頻技術后，不僅能大大減少能源的耗損，還對相關的設備性能有著很好的保護作用，這些都對國家的煤炭行業(yè)發(fā)展有著重要的促進作用。

1 大致概況

（1）定義。變頻技術的實質就是使用交流頻率變化的方式來達到交流電的控制，變頻器則是整個變頻技術中最主要的控制設備，它主要是采用工作電流頻率的改變來達到交流電動的控制，整體的組成部位有整流、逆變、驅動和濾波等。變頻器主要是用來改變電源中的電壓，為保證正常工作下的電流電壓，以此來達到有效的調節(jié)和變化，對于過去無法改變頻率的傳統(tǒng)型電器設備來講，這是一種很好的節(jié)省手段，不僅很好的控制了能源的損耗，還一定程度的縮短設備的使用時間。

（2）原理。變頻器將工作中所使用的電源轉換成多樣的交流電，這能夠更好的完成發(fā)電機的快速運轉，在經(jīng)過線路的反復周折后變成交流電。根據(jù)特點變頻器可以分為電壓型和電流型、PWM和高載頻率、轉差型和矢量型、高頻型和高性能型，其中變頻器的控制方法主要有VVVF和CVCF兩種。

（3）作用。變頻技術在煤礦設備中的使用主要是提升設備的運轉速度，這樣可以延長設備使用的時間年限、減少設備的耗能、提高設備的應用效率和操作過程中的便捷、安全。此外，在像壓縮機這類的機電設備中，對電流進行適當?shù)恼{節(jié)，可以大幅度地減少設備因工作而需要的電能，這樣的方法對于節(jié)能減排有著很好的幫助作用。

（4）發(fā)展。一開始變頻技術是被應用于交流電機中的速度調整，直到20世紀60年代時，電子元件中開始使用一些升級版的技術產(chǎn)品，但最終都無法達到調速的效果；20世紀70年代時，脈寬式的調節(jié)有著顯著成果；20世紀80年代，微技術的處理得到了完善，再加上后期的變頻產(chǎn)品使用，讓變頻技術在國內市場逐漸開始受歡迎[1]。但現(xiàn)階段的電子消費品都是為了節(jié)能來使用變頻技術，近些年國家的變頻市場也在逐年的增長著，因為它不僅符合國家規(guī)定的綠色環(huán)保，或許還會在未來向著多樣化和通用化的方向發(fā)展。

2 技術應用

（1）提升機。為了能夠很好地控制傳送速度，便使用串聯(lián)電阻來進行速度調整，但這樣的方法存在著諸多隱患，比如電能消耗過大、安全問題反復等問題。但變頻技術的使用就很好地解決了這類問題，使用變頻防爆和交流電源的調速進行整合，再加上計算機的使用來完成遠程的信息控制，從而使提升機可以進行遠程操控，這樣可以減少電能的損耗和機體運行的安全。

（2）采煤機。由于變頻技術的快速發(fā)展，讓采煤機中的調速系統(tǒng)逐漸完善起來，起初國產(chǎn)的變頻電壓380V，額定在恒定調速下進行變頻轉換的平衡和恒定功率的控制。但就實際情況而言，傾斜角較大的面積采煤機若是采取四象限的變頻器來進行調速牽引，可以讓牽制力達到大面積的調整，這樣很好地保證了在沒有牽引力的情況下也不會有下滑跑車的現(xiàn)象出現(xiàn)[2]。總體來說，使用變頻技術后的采煤機集郵者結構簡單、操作便捷、和速度可調等方面的優(yōu)點。

（3）輸送機。在皮帶傳送機中的使用與提升機和采煤機的原理相同，它的主要用法就是對煤炭進行運送，而其中產(chǎn)生的物體重力、皮帶彈力和運輸摩擦力都幾乎相同，其中皮帶彈力和皮帶張力的大小相同，方向卻是相反的，為了讓皮帶張力更好的被輪軸帶動，從而使其中的摩擦力以同速度防止皮帶下滑，以此完成向上的物體運輸[3]。皮帶的傳送機主要使用液體的耦合器來實現(xiàn)啟動，但這樣的方式會嚴重損壞皮帶的壽命，進而使物體的運輸中止。但是變頻技術的推廣，能夠減少機械因摩擦或者沖擊產(chǎn)生的現(xiàn)象，穩(wěn)定電流和輸送功率，提高皮帶的傳送效率。

（4）流體負荷。以風機和泵為代表的被稱為流體負荷設備，其中的變頻技術使用很有代表性。但因為改造風機的轉速低于改造前，因此減少了企業(yè)的電器費用和施工狀況。除此外，抽水泵的變頻使用不僅減少了轉速時間和設備耗損，同時保持井內的液體位恒定，這在減少耗能和資金使用的前提下增加煤礦行業(yè)的生產(chǎn)效率和操作安全[4]。

3 應用前景

我國關于煤礦行業(yè)的發(fā)展有著萬眾矚目的期待，尤其是從傳統(tǒng)型轉化為技術型的過程。若是想要改變傳統(tǒng)型的煤礦開采，就必須要在生產(chǎn)中對于電能的使用特別重視，只有提高了總體的生產(chǎn)效率，才能優(yōu)化變頻技術在煤礦產(chǎn)業(yè)中的有效使用。隨著變頻技術的不斷深入，讓國家在關于耗能和調速上的問題能夠很好的解決，減少設備的安全隱患和能源使用，促進機電設備的平穩(wěn)發(fā)展。由于國民經(jīng)濟的增長讓人們的節(jié)能觀念逐步加深，變頻技術在煤礦中的應用勢在必得，確保生產(chǎn)安全、設備控制、減少資金投入，讓煤礦產(chǎn)業(yè)達到更安全、更專業(yè)的地步，從而擴展變頻技術在更大范圍的有效使用。

4 結束語

變頻技術的有效使用可以讓提升機、采煤機、輸送機和流體負荷等大型設備中出現(xiàn)的耗能較高、效率低下、操作復雜和控制不到位等一系列的問題得到更好的解決，減少能源損耗為煤礦產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展帶來更好的經(jīng)濟效益。為此，這就需要煤礦產(chǎn)業(yè)對變頻技術有著足夠的了解，及時地將煤礦設備與變頻技術相結合，促進國家在煤炭行業(yè)上的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻：

[1]張平.煤礦機電設備中變頻技術的應用探究[J].工程技術：全文版，2017（03）：00287.

[2]王芹.煤礦機電設備變頻節(jié)能技術的應用探究[J].山東煤炭科技，2016（01）：98-99.

[3]李小艷.變頻節(jié)能技術在煤礦機電設備中的應用[J].機械管理開發(fā)，2016（06）：172-173.

[4]吳仲強，裴德勝，孔令龍.關于煤礦機電設備中變頻技術的應用分析[J].科技傳播，2016，8（11）.endprint