論變頻控制技術在煤礦機電設備中的應用

王哲 尤宇

摘 要：本文首先介紹了變頻控制技術的概念及在煤礦生產過程當中的重要性，然后重點分析變頻控制技術在煤礦機電設備當中的具體應用，以期為煤礦的生產提供有益參考，創造出更多的效益。

關鍵詞：變頻技術;煤礦機電設備;應用策略

1 變頻控制技術的概念

變頻控制技術是一種綜合性的技術，它將電力電子技術、微機技術和電傳動技術集合在一起，呈現出機電一體、強弱電混合的效果。在實質上，變頻控制技術是一種對電能做出控制的技術，即利用電力半導體器件的通斷作用來將一種工頻電源轉換為另一種頻率的裝置。這一項技術的基本原理是將整流橋來將工頻電壓轉化為直流電壓，繼而將逆變器轉換為電壓和頻率都可以進行調節的驅動電源，最終的目的是提供合適的電壓和電流，以促進電動機無極調速能夠很好地實現。變頻控制技術作為一種調速方式，具有高效性、無附加轉差損耗的特點。在目前形勢之下，能源危機是一個嚴峻的問題，變頻控制技術在這一大背景之下受到重視的原因，就在于其能夠將平滑、自動減速和增速做到平滑，從而進一步提升機電設備的工作效率。

2 變頻控制技術在煤礦生產過程當中的重要性

在現階段，我國社會呈現出快速發展的面貌，我國的工業生產速度也在日益加快。在這樣的趨勢之下，社會對于能源的需求量較大，對于能源的應用也較多?，F階段，我國的能源供求大致平穩。作為一項重要的基礎性能源，煤礦這項能源在我國人民群眾的日常生產與生活當中發揮著重要的作用，占據著關鍵性地位。然而，我國的煤礦資源的開采已經形成了過度開采的局面，在現階段，我國的煤礦資源儲存量在不斷降低，由此可見，在我國生產生活所需的能源當中，企業間對煤炭資源的競爭較為激烈。按照這一情況來看，為了改善競爭情況，需要提升相關企業開采煤炭的效率，以緩解煤炭資源的緊張問題。然而，若想使得企業在生產當中的效率得到提高，需要提高開采資源的設備的效率。當然，在提升效率的同時，減少排放物污染和環保節約是必不可少的。由此看來，煤礦企業需要將最新的、科學的、高效的技術應用到煤礦開采生產過程當中，以實現節能減排、高效生產的目的。在這樣的情況下，變頻控制技術顯現出巨大的優勢，在煤礦生產過程當中進行應用具有極大的重要性。

3 變頻控制技術在煤礦機電設備當中的具體應用

3.1 變頻控制技術在通風機當中的實際應用

通風機的主要功能是擔當礦井的“呼吸”系統，在礦井工作所需的設備當中發揮著重要作用，并且占據著主要位置。主通風機在全天時間內都會進行運轉，對于煤礦的日常生產發

揮著關鍵性的作用。在現階段，煤礦巷道在不斷延長，掘進開采也在不斷進行延伸，雖然在工作的過程當中，通風機所制造的風量并不是很大，但井下風加壓的持續性是必不可少的，

與此同時，也需要不斷增加風機的功率。將變頻控制技術應用到通風機當中進行工作，可以

使得根據巷道風向的不同要求進行簡便快捷的調整，是的浪費的現象有所改善，從而最終創

造出較為理想的效果。與此同時，將變頻控制技術應用到通風機當中之后，通風機發生了改變，相對于之前始終處于滿負荷狀態，通風機的狀態有了明顯好轉。由此可以使得通風機在進行工作時保持一種較低的運行速度，使得工作當中受到的電器沖擊和機械強度都有明顯的降低，保障通風機的使用壽命得到延長，并進一步減少了維修的頻率。其中值得一提的是，通風機在經過變頻控制技術改造之后，需要使得兩臺機器保持一致的運行頻率，以便使得兩臺機器保持一致的轉速，從而避免了由于轉速不相同而造成的風阻問題。

3.2 變頻控制技術在采掘機當中的實際應用

采掘機當時煤礦開發過程中最常用且能源消耗量也最大的機電設備。以此，采掘機本身的工作效率以及設備與實際運行過程中所產生的能源消耗將對煤礦開采的經濟效益帶來直接性的影響。而鑒于煤礦開采該工作的開展過程，其所處工作環境通常較差，故使得采掘機于實際裕興過程中容易遭受諸多因素影響而發生各種各樣的故障。不僅如此，在面對不同軟硬如的巖層時，采掘機所使用的功率大小亦不盡相同，這便極易導致采掘機出現能源無效損耗的情況出現。對此，若能將變頻技術積極應用至煤礦采掘機設備中，使其具備自動切割功能，并可時刻根據周圍環境的變化來合理調整采掘功率，如此不僅能最大限度降低設備運行過程中的能源序號，且采掘的實際效率也能以此而得以有效提升，繼而將對整個煤礦開采實際效益的提升起到良好的促進作用。

3.3 變頻控制技術在水泵中的應用

在煤礦的實際生產過程，通常需要結合煤礦采掘現場的實際狀況來對水流量大小予以合理調整。而就以往的水量調節工作。通常是通過對閥門開闔程度的調節來促進水泵運行。但在水泵運行一段時間后，其運行效益將大幅降低，繼而導致水泵的使用期限亦大幅縮短。對此，若能見個變頻技術合理運用到水泵設備中，將能通過安裝變頻器并借由PLC 控制器來合理調節水泵設備，且在變頻器的支撐下，水泵設備的靈活性與智能化水平均將得到極大程度提升，繼而可在確保設備的運行安全同時提高設備的運行效率。

3.4 變頻控制技術在皮帶輸送機的實際應用

皮帶傳輸機作為煤礦開采中負責煤礦運輸的重要紐帶，自然也是煤礦眾多的電機設備中最不可或缺的設備之一。至于早期的皮帶傳輸設備，其主要是基于工頻拖動與耦合器之間的相互作用來實現煤礦輸送，而鑒于此輸送方式原本的輸送效率便十分低下，加之輸送方式對皮帶與耦合器的依賴性極強，故一旦輸送重量過重時便會加速皮帶與耦合器的磨損。不僅如此，就皮帶輸送機而言，其實際造價本身便十分高昂，若經歷對此維修會更換，則將大幅提升煤礦采掘成本，既然導致企業的實際收益大幅降低。對此，若能加將變頻節能技術與皮帶輸送機相結合，不僅能有效解決皮帶輸送機于實際輸送過程中可能出現的時空問題，且通過讓設備吸收電網浮力，還能減輕設備于具體的運行過程應過熱而導致的設備磨損，繼而在延長皮帶輸送設備的實際應用壽命同時降低煤礦企業的煤礦采掘成本。

4 結語

總之，變頻技術于煤礦開采過程中的合理運用，既能提升設備運行的安全與穩定性，且在提升設備的運行效率同時還能進一步延長設備的使用壽命，這對煤礦企業經濟效益的提升無疑有著極大助益。因此，為切實維護我國煤礦行業的發展和諧與穩定，便必然要加強變頻技術于煤礦采掘設備中的應用研究，如此方能對煤礦企業的經濟效益有效的保障作用。

參考文獻：

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[2]變頻控制技術在煤礦機電中的應用初探[J]. 谷志超，溫營軍，賈建鑫. ?科技風. 2014（07）

[3]煤礦機電變頻控制技術與節能探討[J]. 仇劍博. ?石化技術. 2019（08）

作者簡介：

王哲（1988—），男，漢族，安徽省 宿州市，本科 ，工程師 ，研究方向：煤礦機電。