我國煤礦機電設備變頻技術的應用

王護林

摘要：現階段，國內煤礦開采事業整體情況不樂觀，煤礦企業，特別是一些小型煤礦，往往都會存在技術落后的問題，在實際生產和開采的過程中，不能保證安全問題，從而影響整體生產效率。為了能夠很好的解決上述問題，在煤礦機電設備中逐漸應用變頻節能技術，充分結合實踐和理論，增加生產效率。本文對變頻技術及其應用價值進行了分析，并探討了煤礦機電設備變頻技術的應用。

關鍵詞：煤礦；機電設備；變頻技術；應用

引言

隨著我國社會經濟的不斷發展，計算機與電子技術也在飛速發展，這就使得變頻技術在煤炭行業有了用武之地，尤其是在煤礦中針對機電設備的升級改造過程中。煤礦機電設備中變頻技術的應用有效的提升了煤礦企業在進行煤炭的開采的過程中的資源利用率，這可以有效的減緩能源枯竭的速度，延長煤礦的運行速率。當下有很多的煤礦都將煤礦機電設備中變頻技術全面應用于自身的開采工作的開展進程中，但是也有部分的煤礦由于資金以及開采理念的問題，沒有進行自身的技術的革新，當地政府針對這一問題，也應當充分的發揮自身管理效力和引導效力，盡可能的促使這些煤礦開采企業緊跟時代潮流，實現科學性的資源開展技術的全面應用。

1變頻技術分析

1.1技術原理

變頻技術是一種把直流電逆變成不同頻率的交流電的轉換技術。它可把交流電變成直流電后再逆變成不同頻率的交流電，或是把直流電變成交流電后再把交流電變成直流電。變頻技術主要依靠逆變器對電流的調控，來使機電設備實現無極調速。通過變頻技術，工作人員可以更好的實現對機電設備進行科學合理的控制，盡可能的減少能源的損耗。變頻技術主要由變頻器來傳導，就變頻器的組成方面來看，一個普通的變頻器的電路通常有四個部分，這四個部分分別是電路的整流、電路的直流、電路的逆變和電路的控制，如圖1所示，這些部分緊密結合共同控制著電機的工作，以實現對設備轉速的控制。

1.2應用價值

變頻技術在煤礦生產中有著極其廣泛的應用，作用價值十分巨大。主要體現在以下幾方面：第一，速度調節，以提升機為例，利用轉子串電阻方式，此種方式的調度范圍相對偏小，且準確率也相對偏低，無法保障其安全性，在具體的應用方面較易導致設備出現損壞，使得設備壽命縮短，同時擴大了維修費用支出，若是應用變頻技術來予以速度調節，便會更易操作，提升機運行自然也就更加安全，設備損壞概率自然也就更低；第二，節約能源，以風機、壓縮機為例，其大都采用調節氣門開度的方式來實現對流量的調節，由此便會造成巨大的電能損耗，使得經濟收益下降，應用變頻技術來進行調節，便會有效地規避此種浪費情況，可實現對能源的有效節約。另外在產品標準化、縮小設備體積等方面變頻技術也有著一定的應用價值。

2我國煤礦機電設備中變頻節能技術的應用

2.1在采煤機中的應用

在煤礦開采過程中采煤機是最為核心的一項設備，工作環境往往十分惡劣，因而促進采煤機性能的提升至關重要。采煤機是采煤工作所主要應用到的一種設備，一旦出現故障問題便會對與整體采煤工作產生不利影響，致使采煤作業無法得以順利開展，并將會產生出一定的經濟損失。隨著采煤機功能的愈發強大，故障問題的復雜性也隨之加劇，這就導致維修工作困難重重。而通過應用變頻技術，完成采煤機變頻調速系統，促使能量回饋型四象限變頻器取得廣泛性應用，將之應用于電牽引采煤機中，可促進采煤機科技含量的極大提升，降低其故障率，設備壽命也可得以延長，極大地促進了采煤作業的效率。

2.2在皮帶輸送機中的應用

皮帶輸送機運行的過程中，將物料從井下向地面輸送，就必然會產生牽引作用。這種牽引是在摩擦力的帶動下完成的，張力產生變形，在支撐輥輪上帶動物體運動，將煤炭輸送到指定地點。如果在啟動皮帶機的時候，采用液力耦合器，很容易導致皮帶過早老化或者發生斷裂，嚴重影響皮帶輸送機的運行效率。通過變頻節能技術能夠加大皮帶的摩擦力，促使張力更大程度地變形，更高效地把煤炭從支撐輥輪上運出去，皮帶運輸機才能更好地完成運輸作業。變頻節能技術可以在電機啟動的時候降低電流波動，減少機電設備里機械熱能的散發，最大限度地發揮皮帶運輸機的功能，從而有效地解決功率的相關問題。

2.3在空壓機中的應用

第一，空壓機的啟動，在傳統的空壓機啟動過程中，不管是直接啟動還是依靠轉子串電阻啟動，都將在啟動瞬間產生極大的電流，對空壓機產生較大損害，降低了設備的使用率，若將變頻技術應用到空壓機中時，就可以避免這種大電流的啟動方式，減少對機電設備的傷害；第二，壓風系統的控制，在空壓機壓風系統中，傳統方式是采用開環控制，并利用調節器調節，在此過程中空壓機中的相關設備會不斷被重啟，從而改變風力，但是會使設備受到傷害，并增加了大量的設備維修費用，如果將變頻器應用到空壓機設備中，不論是采用壓力閉環控制還是采用手動調節方式，都可以對提高其利用率，減少維修量，不但可以降低能耗，還可以使得空壓機始終處于最優工作狀態。

2.4在通風機中的應用

煤礦資源進行實際的開采作業時，機械設備的通風機只有一直工作才能保證機械設備正常作業。煤礦開采的深度會越來越大，在此時通風機的風壓也會隨之增大。通風機為了滿足機械設備作業的需求，需要提供長久并且穩定的風速，由于工作時的深度處在不斷地變化之中，通風機在此時也要改變工作的功率。煤礦開采企業為了保證通風機能夠正常的工作，并且盡可能的減少電能的消耗，可以充分利用變頻技術，很好的控制風機旋轉的速度，不但可以完全滿足礦井在不同開發時期的通風要求，而且操作起來非常方便，減少了風機設備的空置率，提高了風機的性能，從而更有效的減少電能的消耗。

2.5在提升機中的應用

煤礦中的提升機設備是煤礦開采人員在采煤過程中需要通過提升機到達工作地點，同時對材料和開采工具進行運輸，是井下作業必不可少的設備，提升機在實際操作中停止和運行的較為頻繁，提升機的運行速度與電機轉速有很大的關系，工作時能源消耗量較大，而傳統的提升機設備在實際操作中受次數的限制，提升次數過多會造成對提升機的磨損，降低設備的使用率且安全性能交叉，因此，為提高提升機的安全運行，操作人員將變頻技術引用到提升機中，實現不同荷載之間的運轉速度，降低提升機電阻，提高設備的使用壽命和工作效率。

結束語

總而言之，變頻技術在現代煤礦產業中的應用前景廣闊，隨著我國節能減排政策的不斷深入，在煤礦機電設備中推廣變頻技術顯得尤為重要，它可以保證煤礦的安全生產，完成對設備的精準控制，降低總體資金投入，提高煤礦生產的科學與安全性，具有非常廣闊的前景。

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