變頻技術(shù)在現(xiàn)代煤礦機(jī)電工程中的應(yīng)用探究

蔡金霖

摘 要：改革開放后我國(guó)礦業(yè)的發(fā)展進(jìn)入了全新時(shí)期，在能源供應(yīng)方面做出了重要貢獻(xiàn)，伴隨礦業(yè)開采的發(fā)展，資源短缺也成為礦業(yè)發(fā)展必須要面對(duì)的問題。我國(guó)在十三五期間，推行供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，在礦業(yè)中提出“加快傳統(tǒng)礦業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、提高礦產(chǎn)資源節(jié)約集約”的重要指示，如何應(yīng)用變頻技術(shù)建立安全綠色的礦井成為重要課題，文章主要對(duì)這一問題進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：變頻技術(shù);現(xiàn)代煤礦;機(jī)電工程

社會(huì)發(fā)展對(duì)于能源的需求量增多，煤礦企業(yè)數(shù)量也隨之增加，各地對(duì)于煤礦的開采率逐漸提高，煤礦機(jī)電工程中電量消耗大，因此可以通過減少能源消耗的方式降低煤炭企業(yè)的成本，因此煤礦企業(yè)將變頻技術(shù)引入。通常在煤礦機(jī)電工程中的耗電量可以達(dá)到煤炭企業(yè)總耗電量的七成，若是應(yīng)用變頻技術(shù)，合理科學(xué)應(yīng)用變頻技術(shù)則可以最大限度節(jié)約能源成本。當(dāng)前煤炭企業(yè)對(duì)于變頻技術(shù)的應(yīng)用還需要進(jìn)一步的優(yōu)化改進(jìn)。

1 變頻技術(shù)在煤礦機(jī)電工程中的應(yīng)用原則

一般情況下，煤礦機(jī)電工程動(dòng)力規(guī)劃中為出現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行故障現(xiàn)象就不需要對(duì)機(jī)電工程動(dòng)力進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)備機(jī)械在滿負(fù)載的情況下也能進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。為保障煤礦機(jī)電工程生產(chǎn)中對(duì)于動(dòng)力的需求，并將運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的電力消耗降至最低，就需要變頻技術(shù)的幫助。變頻技術(shù)主要從三部分組成，即電機(jī)傳動(dòng)技術(shù)、電力電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，因此變頻技術(shù)也被視為綜合了強(qiáng)弱電和機(jī)械設(shè)備于一體的技術(shù)。變頻技術(shù)在煤礦機(jī)電工程中的應(yīng)用原理可概括為：半導(dǎo)體元件協(xié)助轉(zhuǎn)化工頻信號(hào)，將其轉(zhuǎn)化為其他頻率信號(hào)，進(jìn)而深入轉(zhuǎn)化工頻交流電，使之成為直流電，借助逆變器對(duì)直流電電壓以及電流進(jìn)行有效控制，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦機(jī)電設(shè)備無級(jí)調(diào)速的目標(biāo)。由此可知，煤礦機(jī)電工程中對(duì)于變頻技術(shù)的應(yīng)用呈現(xiàn)出與電機(jī)轉(zhuǎn)速和電流頻率同步增長(zhǎng)的趨勢(shì)，對(duì)于電流頻率的控制力度增加，同時(shí)對(duì)于電極的轉(zhuǎn)速的調(diào)整也有效促進(jìn)了煤礦企業(yè)作業(yè)的運(yùn)行。現(xiàn)代化煤礦機(jī)電工程的發(fā)展中，變頻技術(shù)的應(yīng)用在電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)控中發(fā)揮著重要作用，有效保障了電極工作的穩(wěn)定性，工程工作效率提升，成本投入和能源消耗也得到大幅縮減。

2 變頻技術(shù)在現(xiàn)代煤礦機(jī)電工程中的實(shí)際應(yīng)用

2.1 變頻技術(shù)在機(jī)電工程提升機(jī)中的應(yīng)用

煤礦機(jī)電工程中的提升機(jī)主要用作運(yùn)送礦石和工作人員，將其運(yùn)送到工程指定位置，因此在煤礦機(jī)電工程中承擔(dān)著非常重要的角色。受到煤礦日常生產(chǎn)的需求，提升機(jī)需要不斷調(diào)整速度適應(yīng)工程要求，期間還需要對(duì)機(jī)器進(jìn)行重啟操作。要進(jìn)一步提高提升機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度，需要通過在電機(jī)控制程序中安裝金屬電阻的方法，調(diào)整電阻值以控制電機(jī)運(yùn)行。變頻技術(shù)引入煤礦機(jī)電工程中后，提升機(jī)的速度提升問題難度降低，設(shè)備運(yùn)行更加穩(wěn)定，同時(shí)生產(chǎn)安全的保護(hù)也受到深入提升。提升機(jī)中應(yīng)用變頻技術(shù)后減少了繼電器的應(yīng)用，也就不需要維護(hù)電路。此外，變頻技術(shù)還具有控制精確的特征，可以通過電路修改來達(dá)到改變提升機(jī)性能的目的。變頻技術(shù)在提升機(jī)中的應(yīng)用更可以通過控制速度來減少控制設(shè)備的摩擦。

2.2 變頻技術(shù)在機(jī)電工程煤礦風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用

變頻技術(shù)在煤礦風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用可以提升風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率，為煤礦生產(chǎn)作業(yè)的安全有效提供保障，因此變頻技術(shù)的應(yīng)用要符合科學(xué)合理的要求。科學(xué)應(yīng)用變頻技術(shù)既保障了煤炭開采質(zhì)量，也提升了不同環(huán)節(jié)機(jī)電設(shè)備的運(yùn)作效率。煤礦風(fēng)機(jī)中變頻技術(shù)主要通過接觸煤礦通風(fēng)問題的方式，有效降低了煤礦資源浪費(fèi)，大大提升了通風(fēng)效果。要達(dá)到進(jìn)一步提升變頻技術(shù)在煤礦風(fēng)機(jī)中應(yīng)用的目的，風(fēng)機(jī)設(shè)備相關(guān)檢修人員要充分發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)落實(shí)自身職責(zé)，對(duì)煤礦風(fēng)機(jī)和相關(guān)設(shè)備做好定期檢查維修和日常養(yǎng)護(hù)，使風(fēng)機(jī)運(yùn)行在日常養(yǎng)護(hù)的基礎(chǔ)上，安全性和運(yùn)行效率都得到提高強(qiáng)化。在變頻技術(shù)的輔助下，煤礦風(fēng)機(jī)設(shè)備檢修人員可以獲得更全面的煤礦風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)信息，對(duì)運(yùn)行中存在的問題及時(shí)發(fā)現(xiàn)及時(shí)采取措施處理，切實(shí)保障煤礦風(fēng)機(jī)的運(yùn)行安全。

2.3 變頻技術(shù)在機(jī)電工程空氣壓縮機(jī)中的應(yīng)用

一般情況下，煤礦風(fēng)動(dòng)機(jī)電運(yùn)行的主要?jiǎng)恿榭諝鈮嚎s機(jī)，在交流電的協(xié)助下完成運(yùn)作，因此電動(dòng)機(jī)也始終處于全速運(yùn)行的狀態(tài)下。煤炭企業(yè)對(duì)于機(jī)電工程中空氣壓縮機(jī)的應(yīng)用控制主要是上下兩點(diǎn)的控制模式，控制中始終保持交流機(jī)電工頻的運(yùn)轉(zhuǎn)。空氣壓縮機(jī)氣缸壓力和預(yù)設(shè)壓力值基本相同，空氣壓縮機(jī)進(jìn)氣閥閉合，因此也不會(huì)產(chǎn)生壓縮氣體，電動(dòng)機(jī)處于空載狀態(tài)，后期隨著壓力降低，當(dāng)數(shù)值和預(yù)設(shè)壓力相近時(shí)，空氣壓縮機(jī)氣閥開啟，壓縮空氣隨之形成。在實(shí)際生產(chǎn)實(shí)踐中，變頻技術(shù)借助對(duì)自體的高精度控制以及簡(jiǎn)易操作特征以及免維護(hù)的屬性在空氣壓縮機(jī)的應(yīng)用得到普及。變頻技術(shù)調(diào)速環(huán)電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用，可以在拖動(dòng)負(fù)載期間減少調(diào)整操作，使生產(chǎn)更符合實(shí)際生產(chǎn)要求，同時(shí)對(duì)轉(zhuǎn)速輸出進(jìn)行適當(dāng)改動(dòng)。變頻技術(shù)下變頻器驅(qū)動(dòng)方式取代了傳統(tǒng)空氣壓縮機(jī)的加載以及卸載供氣方式，進(jìn)一步保障了供氣壓力自體的恒定性，保持電機(jī)在低于既定轉(zhuǎn)速的情境下運(yùn)轉(zhuǎn)，空氣壓縮機(jī)的啟動(dòng)中止的頻率降低，工作質(zhì)量得到保障。

3 結(jié)語

變頻技術(shù)作為一類全新，在煤炭開采中的應(yīng)用具備卓越調(diào)節(jié)性和優(yōu)質(zhì)節(jié)能效果的特征，在泵類和風(fēng)機(jī)負(fù)載等機(jī)電設(shè)備領(lǐng)域中的應(yīng)用同樣具備出色的節(jié)能效果。文章中對(duì)于現(xiàn)代煤礦機(jī)電工程中變頻技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了分析介紹，在未來煤礦機(jī)電工程的發(fā)展中對(duì)于變頻技術(shù)的應(yīng)用將越來越廣泛，同時(shí)在變頻技術(shù)的指引下，我國(guó)煤礦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將朝著可持續(xù)的方向穩(wěn)步向前。

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