分析變頻技術在現代煤礦機電工程中的應用

馬繼選

【摘 ?要】隨著現代技術的不斷發展，我國現代煤礦機電工程建設水平隨之提升，其中變頻技術的實際應用能夠在最大程度上促進現代煤礦機電工程快速進步。變頻技術應用于煤礦工程是現代煤礦產業高速發展的一個關鍵標志，象征著煤礦工業從機械化到機電化的過渡。本文從變頻技術的基本工作原理分析入手，提出在煤礦生產中加強對變頻技術應用的重要意義，并分析變頻技術在現代煤礦機電工程中的應用，旨在進一步提高變頻技術應用效率，滿足機電設備動力需求，降低能源消耗。

【關鍵詞】變頻技術;現代煤礦機電工程;工作原理

引言

隨著現代技術的快速發展，各種資源的消耗也逐漸加大，礦產資源愈發緊張，煤炭企業的利潤也越來越少，為了在激烈的競爭中獲取有利地位，煤礦企業應將技術更新放在首要位置，通過降低運營成本來提高經濟效益。而變頻技術以自身的高功效因數、高效能以及優良的實用性被越來越多的礦產企業認同，并逐漸應用到實際操作中，現階段變頻技術在我國煤礦機電設備上的應用范圍越來越廣闊，并取得了驕人的成績。

1變頻技術的基本工作原理

就交流變頻技術來說，它主要以電力電子技術、計算機技術以及電機傳統技術為基礎，將強弱電混合以及機電一體化技術充分聯系在一起，從而形成一種綜合性較強的應用技術。變頻機能夠有效控制半導體器件設備，將工頻電源轉換成其他頻率電能，并以此來控制相關設備運作。針對變頻技術而言，基本運行原理是整流橋將工頻交流電壓有效轉化為直流電壓，經過逆變器后將其轉化為電壓、頻率都可以得到有效的交流電壓，以此來驅動電壓模式，并對交流電機進行驅動操作。在社會轉型的今天，變頻技術的應用有著十分重要的實際意義，在實際操作中的應用是必要的。在變頻技術可以依照電極負載將自動的加速、減速以及平滑功能逐次實現，從而干擾進一步提高電極工作效率。與此同時，變頻技術還有著無沖擊啟動、軟停機等多項控制性能，由于煤礦生產條件與其他生產條件相比來說較為特殊，因此變頻技術在煤礦機電工程中的應用十分頻繁且廣泛。

2變頻技術在煤礦機電工程中應用的實際意義

煤礦機電設備運行中加強對變頻技術的使用能夠促使機電設備的穩定性不斷提高，從而實現自動化調節，將機電設備實際運行效率不斷提高。煤礦機電設備展開動力設計時需要防止出現長期處于超負荷的狀態下，為進一步保障機械能夠穩定運行，需要將變頻技術與電子技術等相關技術進行全面融合，從而進一步提升機械設備的綜合能力。隨著社會發展速度逐漸加快，我國煤礦資源隨之減少，企業所面對的競爭壓力越來越大，煤礦企業在實際運行中會消耗掉大量電能，其中機電設備是電能的主要運營部分，因此電能消耗量巨大，電能消耗可能會占到整個煤礦企業的一半以上。這表明，將煤礦機電設備的實際效能提高能夠減少對環境所造成的污染，同時也應該成為現代煤礦企業需要著重考慮的實際因素。在煤礦機電設備中需要進一步加強對變頻技術的應用力度，促使企業競爭力進一步增強，并在此基礎上做到環境保護。變頻技術在實際應用中能夠在一定程度上節約電能，這也是煤礦企業發展過程中的核心方向，對未來煤礦開采技術提供堅實保障和主要動力。煤礦開采工作與其他工作性質不同，有著一定的特殊性，變頻技術在實際應用中需要不斷加強對各種因素的切實考慮，將變頻技術的實際作用充分發揮出來。

3變頻技術在現代煤礦機電工程中的應用

3.1在煤礦風機中的應用

科學技術的不斷發展使礦井通風設計方案差異性較大，例如在礦井生產中，需要通過不同更換風機的方式保證通風可行性。然而在實際操作中，該環節相對復雜，同時容易出現機電設備故障問題，在很大程度上加大了維修量和維修難度。除此之外，由于傳統風機性能無法滿足需求，通常會將其暫時擱置，造成資源浪費，并在一定程度上對煤礦機電設備有效利用能力造成負面影響。變頻技術在煤礦風機中的應用可以將這一現狀有效改變，能夠解決煤礦通風問題，大大降低重復更換頻率，在實際操作中起到了重要作用，同時有著較為明顯的節能效果，例如在煤礦掘進過程中，只需要一臺風機便可以滿足風量需求，將反復的環節簡便化，操作十分便利。

3.2在提升機中的應用

提升機在煤礦機電工程中的應用頻率較高，同時承擔著開采過程中的貨物運輸功能以及開采工人的運送功能。這些功能在煤礦開采過程中有著重要意義。然而在實際煤礦開采過程中，由于開采深度以及開采難度不斷加大，對于提升機的要求也會隨之提高，需要對提升機的速度以及啟動關閉等功能進行調整優化，從而利用最小的成本達到最大的開采效率，減少資源浪費提高經濟效益。這表明提升機在整個煤炭開采過程中承擔重要責任，提升機在進行工作時，主要是通過在控制電路中加入金屬電阻元件，利用這個電阻對其轉速大小展開控制，而傳統電機不僅會浪費資源，同時也會產生多余熱量造成資源浪費。由于傳統電機的精確度不高，因此在進行調節的過程中要想達到合適的范圍十分困難。除此之外，傳統的提升機在進行升降設置時，無法完全實現自動化需要人工輔助或輔助設施對其進行多方控制，額外的輔助設備也會造成一定的資源浪費。而變頻設備在提升機的應用能夠將這些問題通通解決，在提升機運行過程中應用變頻設備能夠提高提升機的穩定性，同時還能保障資源合理利用，減小資源浪費，保障提升機在運營過程中安全性不斷提高，傳統的提升機在運行過程中需要借助繼電器，而繼電器的使用會給電路造成一定的破壞，然而使用變頻器應用可以有效減少繼電器的使用頻率，成為繼電器的替代品，大大減少由于電路故障所需要的維護費用，從而提高經濟效益。變頻技術應用于提升機中能夠幫助提升機提高速度以及深度的準確度，并減少由于上升和下降的造成的設備磨損，做好設備維護，增長設備使用年限，減少不必要的浪費。

3.3在皮帶設備上的應用

皮帶運行設備在煤礦的開采和生產中消耗的功率比其他設備更大，同時皮帶設備擔任著傳輸功能，將皮帶上的煤運送到指定地點。皮帶設備的運行需要借助較大的啟動電流，當前普遍使用液力耦合器對皮帶設備進行軟啟動，而由于皮帶設備在軟啟動時會消耗較大的啟動流量，對電路中的電壓造成一定影響，同時也會嚴重損傷皮帶設備中的零件。液力耦合器設備工作中會產生大量熱量，導致皮帶設備內部的溫度過高，加大機械設備的磨損程度，導致與安全隱患出現。而在皮帶設備中運用變頻技術可以將這一問題有效解決，減少安全隱患，取代液力耦合器對設備進行軟啟動，在皮帶設備啟動、運行、停止三個步驟中保持設備穩定，減少能源消耗，提高設備安全性能。

結語

隨著現代科學技術的快速發展，我國變頻技術水平逐漸提高，該項技術已應用到現代煤礦機電工程以及各種設備中，有著良好的節能效果且性能穩定，能夠延長機電設備使用壽命，正因如此，越來越多的煤礦機電設備開始采用變頻技術，而變頻技術的應用也給煤炭企業發展帶來了新機遇。作為一項新技術，調節性能強是它最突出的優點，然而在現階段如何加強變頻技術在煤礦機電工程設備中的應用是最為突出的重點問題。

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（作者單位：扎賚諾爾煤業有限責任公司機電裝備部）