淺談變頻技術在煤礦機電設備中的運用

胡連勇

摘 要：隨著我國社會資源的可持續發展，各行各業越來越重視節能技術的應用。我國能源自主性行業為現代化煤礦行業，煤礦開采、煤礦生產的過程中會大量的使用電能，利用變頻技術使得煤礦生產過程中消耗的電能能夠有效降低。文章分析變頻技術在煤礦機電設備中的應用，期望供技術人員參考。

關鍵詞：變頻技術；煤礦機電設備；運用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.09.060

隨著我國市場經濟競爭越來越激烈，煤礦企業要想占據有利地位，首先要合理用變頻技術的節能效果完成相關的煤礦開采工作，并且利用該技術能最大限度的提升煤礦開采的質量與數量[1]。同時，變頻技術在煤礦機電設備中應用還是是企業提升經濟效益、節約成本的關鍵點。

1 煤礦機電設備中變頻技術的應用原理及必要性

（1）變頻技術的原理。眾所周知，為保證煤礦生產機械能夠正常運行，在滿負荷情況下，完全依賴其長期工作是并不完善的，各相關機械僅僅只需要滿足正常狀態下的動力需求。另外，機電設備為了最大限度的將機械耗電量降到最低，應用變頻技術在煤礦機電設備能滿足實際需求。變頻技術的是將多種綜合技術進行集中一體化，比如較為常見的數控技術以及電力電子技術等。

基本原理原理為：利用能夠人工控制的半導體原件，為其他變頻提供實際所需的電能，并且對進行機械相關部件進行合理調控。該技術的基本原理是將指定技術中的交流電變成直流電，然后利用逆變器轉化為適當的頻率，將相應的電壓做到有效轉變，從而使得交流電成為驅動電流，該技術不僅讓電機負載和自動加減速等功能取得較大成效，同時在一定程度上能夠提升電機運行過過程中的效率[2]。

（2）煤礦機電設備中應用變頻技術的必要性。目前我國在不斷開發煤礦資源，該行業的發展利潤在明顯下降，各行業間的競爭愈演愈烈。煤礦企業在實際開采過程時要大量電能支持，提升節能效率需要相關煤礦企業降低成本，使得生產效率能有效提升。變頻技術自身具有節能強、調節性能強的特點，將其應用在煤礦設備中，能將節能減排的目的實現，從而推動企業向著長遠的方向發展。

2 煤礦機電設備中變頻技術的應用

（1）提升機方面的應用。在復雜、繁重的條件下，礦井提升機才能正常運轉，其需要復雜的工作條件，進而使得提升機要有較強的設備功能。在實際工作過程中，提升機首先要啟動關閉進行調速任務。其次，在反復工作過程中，機電設備極易出現故障，頻繁發生故障則會減少使用周期。在提升機中應用變頻技術能對提升機起到良好的保護作用，同時也能提升其工作效率[3]。提升機使用變頻技術能在一定程度上提高電氣運行能力，使得熱阻發生的故障得以有效降低，保護機械自身的同時，對節能減排也能發揮至關重要的作用。目前很多煤礦機電設備都采用變頻技術，使得相關設備具有良好的兼容性。

（2）采掘機方面的應用。煤礦機電設備在實際操作過程中需要使用采掘機，該設備是煤礦進行開采時消耗能源最嚴重的設備，并且其運行速度在一定程度上會直接決定煤礦開采的實際效率。另外，由于井下作業存在環境惡劣等多種不確定因素，進而會遭遇到不同類型的巖層，因此對柔軟、堅硬程度不同的巖層采掘機所使用功率也不盡相同。變頻技術應用于采掘設備中，使得采掘機實現自動化切割技術，最大程度上避免功率過度損耗的問題，在復雜地質條件下有效提升采掘機工作效率，從而彌補傳統采掘機能源消耗過高的難題。

（3）皮帶傳送機方面的應用。變頻技術在皮帶傳送機主要是利用電機轉動帶動皮帶進行運轉，使得皮帶上的相關材料能運輸到目的地。皮帶在啟動時需要大量電能支持，進而多數單位使用液力禍合器進行操作。在皮帶傳送機中引入變頻技術能實現其軟啟動，確保設備的安全與穩定，經濟效益較高。

（4）帶式輸送機方面的應用。帶式輸送機的主要特點為高電壓、大功率，其在整個煤炭運輸系統中發揮著至關重要的作用，進而對帶式輸送機的性能提出較高要求。在帶輸送機中應用變頻技術能讓其實現軟起軟停，提升系統傳遞效率的同時，在一定程度上能夠節約無功功率。在帶式輸送機中引入變頻器使得系統能根據實際需求，科學合理的調整輸出功率，避免工頻恒速不良工作方式，有效降低系統能源消耗的同時，大幅度減少設備的維修費與維護費，尤其在輸送機中引入四象限變頻調速技術后，其能更好的保護輸送機，合理解決電機失控難題，有效降低設備發生故障率，延伸設備使用壽命的同時，在很大程度上起到良好的節能減排作用。

（5）通風機方面。煤礦開采在實際生產過程中，自身有特殊的性質，在所有設備中，與之相關的通風設備和其他功能發揮著至關重要的作用。在實際煤礦開采的過程中，首先要確保開采現場的空氣較為順暢，同時在整個開采過程中，相關通風設備要長期處于正常工作的狀況。隨著我國科學技術的不斷改革創新，通風設計方案在煤礦開采行業大不相同，這樣導致實際操作過程中的難度顯著提升。其次，風機在更換過程中，一般情況下就會擱置傳統風機，導致資源得到顯著浪費，并且在一定程度上對設備使用效率會造成嚴重影響[4]。變頻設備應用于通風機能有限改善傳統風機運行情況，有效避免作業的重復，并且能夠良好解決相關的通風問題。但是傳統通風機應用于相關作業的開采，煤礦企業需要在實際使用時對大多數通風機進行更換，導致大量人力資源以及時間得以浪費，并且會嚴重影響礦井通風效果。除此之外，在通風設備中應用變頻技術能確保在整個煤礦開采時，僅僅需要一臺通風機即可，不僅滿足通風要求，同時也提升設備的使用效率。

3 結束語

隨著我國煤礦工程不斷地發展在煤礦機電設備中使用變頻技術有利于提高整個工作效率，同時對節能減排也起到無法忽視的作用。在煤礦設備中推廣并研發變頻技術能在一定程度上促進自動化控制系統可持續發展。

參考文獻：

[1]石建尚.淺談變頻技術在煤礦機電設備中的應用[J].山東煤炭科技，2016（05）：92-93.

[2]劉志遠.淺談煤礦機電設備中變頻技術和應用[J].工業，2017（02）：98.

[3]鄭召圖，張琦，徐明星.淺談煤礦機電設備中變頻技術的應用[J].山東工業技術，2017（08）：166.

[4]蔣士令，任東壘.煤礦機電設備中變頻技術的運用[J].山東工業技術，2017（05）：81.