變頻技術(shù)在煤礦機電設(shè)備中的應用與探究

黃永峰　鄭瑋　蔣宏杰

摘 要：近些年， 煤礦機電設(shè)備應用數(shù)量以及范圍不斷拓展，而隨著科學技術(shù)的發(fā)展，由于變頻技術(shù)的節(jié)能以及調(diào)節(jié)性能與當前煤礦機電設(shè)備能夠合理匹配，因此在煤礦機電設(shè)備中得以應用。本文主要以煤礦機電設(shè)備作為研究對象，針對變頻器基本含義以及作用進行分析以及闡述，研究變頻技術(shù)在煤礦設(shè)備中具體應用。

關(guān)鍵詞：變頻技術(shù)；煤礦機電設(shè)備；應用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.19.100

在進行煤礦井下工作時，現(xiàn)場生產(chǎn)條件十分復雜，同時不確定因素很多，而大部分井下設(shè)備基本都維持在負荷頻繁波動狀態(tài)，這種情況下機電相關(guān)設(shè)備的基本工作效率就會較低，進一步造成設(shè)備的嚴重損耗，最終影響煤礦的高效以及運行。而變頻調(diào)速技術(shù)節(jié)能效果以及調(diào)節(jié)性能，相對于其他技術(shù)具有無沖擊啟動的優(yōu)良特性，因此在煤礦中得以應用廣泛。

1 變頻技術(shù)的主要定義

一般來說，變頻技術(shù)主要是針對電流頻率的技術(shù)進行改變，而變頻器就是一種針對變頻技術(shù)進行實現(xiàn)的控制裝置。而一般的變頻器構(gòu)成都比較復雜，主要包括鍵盤、電腦控制主板以及電容等等器件。通過合理的結(jié)合，可以使得變頻器逐步改變電流頻率。而從前所應用的電氣設(shè)備中，對于電流頻率是無法實現(xiàn)改變的，在相關(guān)設(shè)備運轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)速也無法實現(xiàn)改變，這就使得設(shè)備壽命不斷減少，電能也得到了浪費，而通過變頻技術(shù)可以對于以上的問題進行有效的解決。原因在于可以針對設(shè)備實現(xiàn)運轉(zhuǎn)速度的轉(zhuǎn)變，可以根據(jù)企業(yè)的生產(chǎn)需求實現(xiàn)設(shè)備的合理調(diào)節(jié)，逐步實現(xiàn)電氣設(shè)備整體技術(shù)含量的提升。

2 變頻技術(shù)的基本作用

在煤礦生產(chǎn)過程中，變頻技術(shù)逐步擴大應用范圍，也在應用過程中穩(wěn)定以及有效的發(fā)揮著作用。首先是調(diào)速，通過在提升集中采用轉(zhuǎn)子串電阻的方法進行調(diào)速，利用這種方式在調(diào)度范圍上比較小，同時準確率也不高，這就降低設(shè)備安全性，使得在設(shè)備使用過程中形成設(shè)備損壞，進一步降低設(shè)備使用壽命，維修費用也得以提升。而利用變頻技術(shù)實現(xiàn)調(diào)速，在操作上相對簡單，設(shè)備運行更加安全，設(shè)備損壞也會進一步降低，設(shè)備性能得以提升。第二點就是節(jié)能，在風機以及壓縮機等等機電的設(shè)備中，實現(xiàn)調(diào)節(jié)流量的方式一般都是通過調(diào)節(jié)氣門開度方式，但這會造成電能的浪費，經(jīng)濟效益也會進一步降低。而通過變頻技術(shù)進行流量的調(diào)節(jié)，就會很大程度上避免浪費現(xiàn)象的發(fā)生，節(jié)能效果良好。此外，變頻技術(shù)的優(yōu)勢還有很多，例如針對產(chǎn)品標準化的提升、進一步促進設(shè)備體積的減小等等，但是最主要的方面還是調(diào)速以及節(jié)能。

3 煤礦機電設(shè)備中變頻技術(shù)的具體應用

（1）變頻技術(shù)在機電設(shè)備風機中的應用。在不同應用時期，礦井通風設(shè)計存在著巨大差異性，在礦井生產(chǎn)的中期，一般是采用重復更換風機的基本方法實現(xiàn)通風問題的有效解決，但是操作性比較繁瑣，設(shè)備故障率得以提升，進一步增加設(shè)備維修量。此外，原來設(shè)備中的風機就會暫時擱置，這在一定程度上就會造成資源浪費，設(shè)備利用率也會有所降低。而通過變頻技術(shù)在風機中的應用，可以輕松將通風中存在的問題有效解決，剔除掉重復更換所造成的額外任務，操作性也會比較方便，減少風機資源的浪費，設(shè)備性能得以提升，節(jié)能效果良好。

（2）變頻技術(shù)在機電設(shè)備提升機中的應用。礦井提升機的基本工作條件比較復雜，而工作環(huán)境也是十分繁重以及復雜的，在這種情況下就對機電設(shè)備的提升機性能提出了新的要求，進一步滿足工作的基本要求。提升機在工作中往往需要根據(jù)實際情況重復的啟動，而調(diào)速任務也比較多，這就在一定的程度上增加了設(shè)備的故障率，設(shè)備的壽命大大縮短。而通過變頻技術(shù)的合理運用，工作要求得以滿足，對于提升機也會進行一定程度的保護。提升機在利用變頻進行控制后，在調(diào)速工作時可能發(fā)生電阻損壞的概率會大大降低，在減速器下方的電動機也會通過短暫的傳遞將具體的電能情況返回傳遞給電網(wǎng)。而在變頻技術(shù)得以應用以后，提升機性能也會有所提升，變頻器內(nèi)部的組成軟件可以幫助提升機實現(xiàn)速度的調(diào)節(jié)，提升機設(shè)備故障數(shù)量以及故障率都會進一步降低。除此以外，提升機可以利用變頻裝置實現(xiàn)節(jié)約大量電能的節(jié)約，節(jié)能效果顯著。而通過變頻技術(shù)在提升機應用過程中的不斷改進，提升機變頻器的種類以及技術(shù)都有所突破。兼容性不斷得以提高，設(shè)備性得到了很大程度的增強，受到了多數(shù)煤礦企業(yè)的青睞。

（3）變頻技術(shù)在機電設(shè)備膠帶輸送機中的具體應用。膠帶輸送機的特點主要有高電壓以及大功率，在煤炭運輸過程中有著不可替代的重要作用。針對膠帶輸送機的重要性，在工作過程中就會要求設(shè)備性能的先進性，從而實現(xiàn)煤炭運輸工作的順利開展。而在以往的運輸過程中，膠帶輸送機空載以及輕載的情況時有發(fā)生，造成電能的大量耗費，資源浪費現(xiàn)象比較嚴重。除此以外，在一部分的皮帶輸送機中，液力耦合器是經(jīng)常使用的軟啟動裝置，這種裝置的弊端就是電機失控狀況會比較常見，輸送機設(shè)備會增加損壞的程度。而通過應用變頻技術(shù)，膠帶輸送機可以有效地解決以上這些問題，一些煤炭企業(yè)通過在實際工作生產(chǎn)中結(jié)合四象限變頻調(diào)速技術(shù)，得到了明顯的效果，技術(shù)的應用增加了輸送機的保護作用，電機失控問題得以控制，故障發(fā)生的數(shù)量以及概率都有所降低，設(shè)備的使用壽命也得以增加。此外，還可以逐步提升輸送機的運行效率，減少設(shè)備運行過程中對于電能的損耗，具有令人滿意的節(jié)能效果。

4 結(jié)語

綜上所述，在相關(guān)煤炭企業(yè)進行煤礦井下工作時，現(xiàn)場的生產(chǎn)條件復雜多變，而大部分的井下設(shè)備基本都維持在一種負荷頻繁波動的狀態(tài)，在這種情況下煤礦機電相關(guān)設(shè)備的基本工作效率就會較低，設(shè)備的損耗也會比較嚴重，最終影響到煤礦企業(yè)的高效運行。而通過變頻技術(shù)的應用，可以有效地解決當前機電設(shè)備中存在的問題，本文在介紹變頻技術(shù)的主要定義以及基本作用的基礎(chǔ)上，對于煤礦機電設(shè)備中變頻技術(shù)的具體應用進行簡單闡述，對于變頻技術(shù)未來的應用具有積極的意義。

參考文獻：

[1]張鵬飛.變頻技術(shù)在煤礦機電設(shè)備中的應用[J].能源與節(jié)能，2013

（09）：119-121.

[2]張云飛.變頻技術(shù)在煤礦機電設(shè)備中的應用[J].陜西煤炭，2011

（3001）：82-83+81.

[3]張萍.探究變頻技術(shù)在煤礦機電設(shè)備中的應用[J].能源與節(jié)能，2016（06）：161-162.