煤礦機電設備中變頻技術的應用

袁明亮

摘 要：在經濟社會飛速發展的背景下，能源危機成為各個國家共同面臨的問題。我國是煤炭大國，隨著煤炭開采量的增加，能源消耗也不斷加劇，只有在生產環節引入先進的技術設備，才能提高生產效率。其中，變頻技術能很好的解決這一問題，在煤礦機電設備中應用變頻技術，能大大降低能源損耗，提升綜合效益。本文首先對變頻技術的工作原理進行分析，進而對其在煤礦機電設備中的應用原因和應用措施進行探討。

關鍵詞：煤礦；機電設備；變頻技術；應用

引言：

作為煤炭大國，我國煤炭企業在國民經濟發展中發揮重要作用。在經濟社會不斷發展的背景下，人們生活質量提高的同時煤炭資源的數量也越來越少，使得煤炭行業的競爭日趨激烈。為了發掘煤炭企業的競爭優勢，盡可能的降低能源消耗，提高煤炭行業的工作效率，在實際工作中引入變頻技術，能有效解決這些問題，同時，也對生態環境起到一定的保護作用。因此，在煤炭機電設備中應用變頻技術能有效促進煤炭行業的可持續發展。

一、變頻技術概述

（一）變頻技術的工作原理

變頻技術主要就是指對交流電的輸出頻率進行改變，實現設備的自控能力，使電能的消耗降低。變頻器在變頻技術中發揮重要作用，其工作電路主要由直流部分、整流部分，以及控制和逆變四個部分構成，主要的工作原理就是：在整流部分，將交流電轉化成直流電，然后在直流環節經過濾波和直流儲能，接著通過逆變器生成可以控制的交流電，最終將電流提供給發電機。[1]當前，在科學技術的支持下，變頻技術不斷優化，變頻速度越來越高、控制能力逐漸加強，整體上逐漸向智能化和自動化方向演變。將變頻技術應用于煤礦機電設備中，能最大化的發揮變頻技術的價值，從而達到降低能耗，提高工作效率的目的。

（二）變頻調速技術的優點

1.調速功能良好，具有高功率因數

可靠性、高效性是變頻調速技術的主要特點。與其他設備不同，變頻調速器能夠在一定時間里通過內的矢量控制模式，與電機的實際負荷與動態參數和靜態參數相結合，在保證動電流不超過額定電流的情況下，應用矢量方式是啟動力矩加大，進而逐漸加大電機頻率，實現從零到正常頻率的轉變，最終能夠對其進行有效控制。主要通過對電機的負荷和工藝參數的變化進行考慮，來調整電機轉速，對電機實施控制，保證電機運行的平穩性和安全性。實施這樣的控制，能有效降低電機的損耗，還能發揮調速系統的自動補償功能，減少電機的無功損耗，從而使電機運行效率提高。

2.具有自動制動和安全測控的特點，能夠為實現自動化的智能化提供保障。

3.具有節能特點

變頻調速技術能夠使工藝流程得到改善，起到節約電能的目的，最終會使產品性能提升，使電機所需的各種物料的參數都能達到最佳要求。采用這種技術，能有效減少能源浪費，而且調速本身就具有無噪音、消耗小的特點，在一定程度上體現經濟性和節約性的特點。

二、煤礦機電設備中變頻技術應用的原因

在社會主義現代化建設新時期，我國為了保證國民經濟的平穩運行，實現社會生產的有序性，使得煤炭開采力度不斷增加，這也導致我國煤炭資源日益減少，進而使得煤炭產業內部的競爭愈演愈烈，甚至出現了不良競爭。因此，要想保證煤炭行業的長遠發展，就要充分考慮資源問題，引進先進的技術和設備，完善煤礦機電設備，保證在煤炭開采環節能降低能源損耗，實現用最小的成本換取最大的利益的目的。[2]將變頻技術應用于煤礦機電設備中，能有效提高煤礦開采效率，還能節約資源，不但能產生經濟效益，還能產生巨大的社會效益。

三、煤礦機電設備中變頻技術的應用情況

（一）在提升機中的應用

提升機是在煤礦生產中發揮重要作用，是經常使用的機電設備，提升機不但要運送人員，將煤炭開采人員運送到工作區域，還要運輸開采設備和材料，使用率比較高。此外，在日常施工中，提升機能有效保障開采人員的人身安全。提升機有以下幾個方面的特點，其一，啟動、停止頻繁；其二，速度變化較為復雜。提升機主要借助電路中的金屬電阻進行調速，電機的轉速與電阻大小之間相關，不但會造成電能損耗，還比較容易造成安全問題。顯然，利用額外動力完成調速的方法不能滿足節能性和經濟性的要求。將變頻技術應用于提升機中，主要就是將使交流四象限變頻調速系統與變頻防爆提升機結合使用，在數字信息技術和編程技術的支撐下，使得煤礦機電設備各個電路之間相互連貫，形成配合，進一步使元件之間的聯系加強，從輸出和輸入端口對提升機進行遠程控制，提高提升機的工作性能

（二）在皮帶機中的應用

皮帶機在煤炭開采中的主要作用就是運輸礦料，應用皮帶能有效完成井下煤炭運動，但是，這一過程主要是靠摩擦力實施牽引運輸，來帶動皮帶運動，從而會加大電流消耗。在傳統皮帶機運行中，主要采用液力耦合器來啟動皮帶機，但是較長時間的使用比較容易使皮帶斷裂。因此，為了使皮帶機的壽命延長，就可以使用變頻技術，從而在電機啟動時，能緩解電流波動，盡可能的減少電能的內部消耗。通過工作實踐發現，將變頻技術應用于皮帶機中，能大大提高能源利用率，進一步提升皮帶傳送效率，降低維修費用，從而實現企業經濟效益的最大化。

（三）在流體負荷設備中的應用

當前，變頻技術在風機設備的應用越來越廣泛，在實際應用中，能夠針對特殊的施工環境設計具有較強適應性的變頻設備，與傳統風機相比，改造后的風機最低轉速降到更低，與電井的特殊環境具有更強的適應性，在一定程度上還降低了電能的消耗。除此之外，變頻調速在給水工作中發揮較大的靈活性，對于設備內部的沖擊也起到制約作用，使工藝系統可控性大大提高。

四、結語

綜上所述，在社會主義現代化建設新時期，節能和環保是國家經濟發展對各個行業提出的新的要求，煤礦行業具有高能耗的特點，要想滿足節能環保的要求，就要在機電設備中引入變頻技術，充分發揮變頻調速技術的優勢，提升煤礦企業的工作效率。經過大量實踐，我們不難發現，將變頻技術應用在煤礦機電設備中，大大的降低了能源損耗，逐漸實現了節能減排的目標，進一步提升了機電設備的工作效率。所以，我國要更加重視在煤礦機電設備中應用變頻技術，提升整個煤礦產業的經濟效益和社會效益。

參考文獻：

[1]于淑珍.探討我國煤礦機電設備中變頻節能技術的應用[J].黑龍江科技信息，2013，（14）：120-121.

[2]劉學偉.變頻技術的使用原理及在煤礦機電設備中的運用研究[J].數字化用戶，2014，（18）：135-136.