礦山機電設備變頻控制技術的運用

馬吉忠

摘要：近些年我國礦產業發展迅猛，礦產資源開采力度不斷加大，對礦山機電設備的需求量和性能要求但可以更好地保證其運行過程的安全性，而且操作非常簡便，占地面積小且運行效率高，易于拆裝，能耗低，可見其在礦山機電設備中的運用體現出非常大的優勢。鑒于此，本文首先簡要分析了變頻控制技術的運用原理和發展情況，然后詳細論述了其在礦山設備中的具體應用及未來發展前景。

關鍵詞：礦山;機電設備;變頻控制技術;運用

1 變頻控制技術運用原理與發展

我國礦產資源開采量非常之大，各大礦產企業之間的競爭也越來越激烈，想要不斷提升自身的市場地位，就要提升企業的綜合實力，其中機電設備的污染排放和節能減排能力是至關重要的一項內容。我國目前很多礦產企業都將變頻控制技術運用到機電設備當中，在保證設備運行質量基礎之上，有效降低污染，起到很好地保護環境作用，促使企業的長足的發展。據相關調查統計顯示，機電設備在礦產企業中日常運營中的用電量幾乎占到了70%以上，可見這部分能耗非常之大，而通過對變頻控制技術的合理運用便能夠節約很大一部分能耗，同時也能為企業創造更大的經濟效益，對企業可持續戰略發展目標的實現具有十分重要的意義。除此之外，變頻控制技術的運用原理非常簡單，其實就是一種調速變頻處理技術，通過對各種微機處理技術、電子技術和傳動技術將機電設備自身電能和外界電能進行處理的一個過程，也可以看作是利用半導體將電源頻率轉換成了不同的頻率以方便使用[1]。在礦山機電設備中的應用，即將礦山機電設備所使用的交流電轉換成直流電，然后再利用逆變器對其頻率進行改變，將交流電作為一種驅動來滿足調速實際要求，而且還不會產生多余的能耗。在礦山機電設備中應用變頻控制技術，在有效控制能耗的同時，還實現了自動化調控效果。近些年我國變頻控制技術已經取得了很大程度的進步和發展，可以實現更高效的調速和自動化程度。

2 礦山機電設備中變頻控制技術的應用

2.1 皮帶設備中變頻控制技術的應用

礦山開采中所用到的皮帶機往往功率都相對比較大，所以皮帶機電設備屬于一種能耗比較大的電能設備，將變頻控制技術運用到其中就顯得尤為必要。皮帶運動過程基本上都是依靠輪轂摩擦和其自身的張力變形來實現的，而在整個運動過程中比較容易出現活動不均勻和不協調現象，若不及時處理還會造成電源跳閘事故的發生，嚴重威脅著皮帶的安全穩定運行，有時候甚至還會出現位置偏移，給整個礦山開采系統都造成了很大的不良影響[2]。變頻控制技術的運用可以很好地避免皮帶自身系統的不協調問題，這樣就可以保證皮帶實際運行過程的平穩性和安全性，避免出現擺動現象，同時也在一定程度上減少了電能損耗。

2.2 提升設備中變頻控制技術的應用

我國以往所使用的礦山提升機工作原理都是先將金屬電阻接入到電動機轉子電路當中，然后再利用接觸器將電阻切除，以實現調節提升機運行速度的效果。可實踐證明這一方式在實際應用過程中存在很多弊端，體現最為明顯的包括：提升機運行速度調節范圍小、電阻能耗大、調速精準度低以及提升機內部散熱效果差等。除此之外，在提升機下放和減速段需要動力制動，在此過程中沒有將電源能量完全消耗掉，造成了電能的嚴重浪費，而且還會給提升機造成一定程度的損壞，無法有效保證其運行過程的安全性。而在提升驅動系統中融入變頻控制技術之后便能夠很好地解決上面所述各類問題，同時還能夠在保證提升機處于安全穩定運行狀態前提之下，實現對其的有效調速，當然這里所說的調速和以往傳統的機械調速并不相同，是指電氣控制調速，這種調速方式可以有效降低操作給提升機所帶來的摩擦和沖擊，延長提升機的使用年限[3]。另外，變頻控制技術在應用過程中還體現出很好的回饋制動特點，在提升機處于負力狀態的時候，電動機便會產生再生能量并傳送到電網，有效節約電能。由于變頻控制技術可以對電控系統繼電器和程序之間的邏輯關系進行編寫，所以可以有效降低操作失誤的發生概率。還有就是變頻控制技術外部線路繼電器數量比較少，所以可以降低生產成本，提高企業經濟效益。

2.3 通風設備中變頻控制技術的應用

機械年變頻控制技術也逐漸被應用到礦山通風設備當中，通風設備在礦井開采作業當中的主要作用就是促使井下空氣的流通，將井下的有害氣體及時排出，為井下輸入足量新鮮的空氣，可見該項工作和每一位礦工人員的生命安全都密切相關，所以通風機在礦山企業生產過程中發揮著至關重要的作用。隨著礦產資源的不斷開采，資源總量不斷減少，為了滿足快速發展的社會需求，只能不斷加大開采規模和開采深度，礦井深度越大就要求通風機的功率越大，否則根本無法有效滿足井下實際通風需求，在此背景之下就需要將變頻控制技術運用到礦井通風機系統當中[4]。變頻控制技術完全可以結合井下實際風量需求來調節通風機的運行功率，從而實現對電能的最大程度節約利用，同時也保證了通風機運行過程的穩定性。除此之外，變頻控制技術在通風設備中的應用還能夠降低設備啟動電流，從減少對設備的沖擊，起到很好地保護作用，減少維護資金投入，延長使用壽命。

2.4 排水泵中變頻控制技術的應用

排水泵在礦山作業中也占據著十分重要的地位，其主要功能是實施礦區排水處理工作，但并不是定時定量的，不同季節和時期對其工作效率有著不一樣的要求，所以存在較為嚴重的電能損耗。通過對變頻控制技術的合理運用，可以有效改善這一問題，大大降低能源損耗。

3 變頻控制技術在礦山機電設備中應用的發展前景

變頻控制技術在實際應用過程中體現出最大的優勢為：能耗低、運行穩定以及經濟效益高，所以近些年受到了廣大礦山企業的青睞和關注，也被廣泛運用到礦山各類機電設備系統當中，發揮著十分重要的作用。我國國民經濟飛速發展，科學技術水平快速提升，變頻控制技術在礦山機電設備中所發揮的作用越來越大，未來發展前景一片光明[5]。現如今市場上也不斷涌現各種新技術和新工藝，促使礦山機電設備不斷完善和強大，變頻節能技術在新興機電設備中的應用將會更為廣泛。需要注意的是，任何一個設備在經歷了長時間的磨礪之后各項功能都會有所減弱，此時就需要對其實施優化與改造處理通過多種的調整，使得變頻節能技術更加的先進，在礦山機電設備中變頻節能技術將會更向前一步發展壯大。

結束語

總而言之，經濟社會的快速發展促使各個行業都在不斷進步，礦山機電設備通過對變頻控制技術的運用，在保證設備運行效率和質量的同時，大大降低了運行過程的能耗，尤其適用于那些體型和功率都比較大的設備。當然我們還需要不斷加大研究力度，在技術層面進行不斷創新和優化，逐漸向著智能化和自動化方向發展。

參考文獻

[1]李澤.礦山機電行業的發展現狀及對策[J].山西科技，2018，33（05）：101-102+106.

[2]李保玉.當前礦山機電設備維修中故障診斷技術運用問題探討[J].能源與節能，2018（09）：104-105+108.

[3]曹廣海.故障檢測診斷技術在礦山機電設備中的應用[J].中國設備工程，2018（13）：103-104.

[4]蔣建華.變頻節能技術在礦山機電設備中的應用[J].科技創新與應用，2018（18）：174-175.

[5]楊帥，龐勇.自動化技術在礦山機電設備中的應用與發展研究[J].世界有色金屬，2018（07）：49+51.