變頻控制技術在煤礦機電中的應用研究

摘?要：隨著國民經濟的快速發展，對煤炭資源的需求量也在不斷增大，如何提高煤炭行業的開采量，要對開采技術設備進行不斷的更新和完善。現階段，由于我國的煤礦開采技術不夠成熟，在一些中小型的煤礦開采企業而言，不僅工作效率低下，同時耗能也較高，作業安全性得不到很好的保障，為了提高煤礦生產效率，提高開采量，在煤礦機電設備中引入變頻控制技術，該技術的應用，不僅能夠提升工作效率，為煤礦的作業提供了優良的環境，同時能耗也有了降低，這對于煤礦行業的發展起著巨大的推動作用。

關鍵詞：煤礦機電;變頻控制技術;節能

由于在煤礦機電設備中能耗較高，這與國家倡導的節能減排不符，所以要從根本上提升機電設備的性能，降低能耗，保障作業的安全性。所以對于變頻節能技術的應用顯得尤為重要，如何發揮變頻節能技術在煤礦機電設備中的作用，是煤礦行業中應該積極探索的課題，文章中從幾個方面做了簡要的闡述，旨在為相關工作者提供可靠的理論依據。

一、變頻控制技術簡介及其工作原理

為了倡導節能減排，在煤礦進行開采作業中，煤礦機電設備不能長時間的高負荷運轉，所以引入了變頻控制技術，該技術的應用完全符合節能減排的要求，保障機電設備的穩定性。變頻控制技術的內容包含：計算機技術、電子技術、電機械設備等，幾項技術的結合體共同構成了性能較強的新型技術。變頻控制技術的工作原理其實就是使交流電先通過半導體，然后變為其它頻率，接著再利用相關設備將交流電轉化為直流電，最后再利用逆變器實現對電流和電壓的調節和控制，這便是機電設備的無極調速，該調速方式可以降低能耗，最大限度的節約能源，與此同時也保護了周圍的環境。變頻調速技術是能夠依照實際的工作量來對速度進行更改和調整，工作負荷高提升速度，反之則降低速度，以這種方式，實現電流頻率對電機轉速的控制，從而有效的控制煤礦機電設備，保障煤礦開采作業的安全性和穩定性，提高煤礦開采的工作效率。變頻技術中的電路有四個部分：整流、直流、控制、逆變，這幾個部分相互作用、相輔相成，一起完成對礦山機電設備的控制。機電設備中應用變頻技術，可以提高機電設備的各項性能，提高其運行效率，降低能耗，是煤礦行業中不可或缺的技術之一。隨著科學技術的不斷發展，變頻器的功能范圍也在不斷的擴大，比如數字化、編程、通訊等等，這些都是為變頻控制技術在煤礦機電中的應用提供了可靠的依據。

二、煤礦機電設備中變頻節能技術的具體應用

（一）在采煤機中的應用

目前，大多數的采煤機設備都是應用變頻調速電機的牽引來進行采煤工作的，由于采煤機的工作量較大，應用變頻調速電機進行牽引可以有效的降低人工的成本，作業人員可以完成其它的工作，優化了人力資源的配置，在變頻調速電機中使用的是四象限變頻器調速模塊，以便更好的控制牽引的速度。

（二）在提升機中的應用

在煤礦的機電設備中，提升機是煤礦開采的重要機電設備之一，它的使用保障了工作人員的人身安全以及物料的安全。但是傳統的提升機在性能上還有所欠缺，如散熱不均、能耗高、精確度低等，這些問題都給煤礦開采工作帶來了一定的影響，而將變頻控制技術應用到提升機中，提升機的整體性能得到了很大的改善，表現在以下幾點：第一，變頻技術與編程器進行結合，控制了提升機的運行流程，從而提高了其穩定性;第二，提升控制的使用率，大大降低了故障率;第三，編程器可以直接排出故障，節約人工成本，提高工作效率。

（三）在皮帶機中的應用

煤礦機電設備中的皮帶機的啟動過程時間短，一旦皮帶的韌性不夠，則在系統啟動后，會發生皮帶斷裂的問題，從而影響正常的采煤工作。另外，皮帶機在啟動后產生的電流較大，時間一長對電網有著非常不利的影響，這個過程產生了嚴重的安全隱患。在皮帶機中采用變頻技術，不僅可以改善其原來的運行方式，同時產生的電流也有了大幅下降，保障了作業人員的人身安全。

（四）在通風機中的應用

在煤礦的所有機電設備中，通風機是保證采煤作業的的安全，為采煤工作創造良好的環境，使用傳統的通風機設備，其通風的能力較差，但是耗能較高，所以對于深井作業而言，傳統通風機電設備并不適用。而引用變頻控制技術后，通風的大小可以根據礦井的深度來進行調控，不能能耗有所降低，同時也為作業人員提供了舒適的工作環境。礦井的深度越大，送風壓力也隨之增大，而通風設備的功率也會變大，在此時應用變頻技術，可以快速的提高通風機的功率，為開挖提供良好的作業環境。變頻控制技術在實際的作業過程中，會根據施工調節、巷道的變化、深度的變化等來調節風速的的大小，以合理的利用有效的資源。另外，變頻技術在通風機中的應用，有效的保護了通風機的功能，延長了使用壽命，降低了人工的維護和檢修的成本，最終提高了通風機的工作效率，為采煤工作提供了便利的條件。

三、煤礦機電變頻控制技術節能應用發展前景分析

隨著科學技術的不斷發展，電子技術的發展也取得了顯著的成效，變頻節能技術的普遍應用不僅節約了電能，同時也在生產工藝上取得了一定的成績。煤炭能源作為國家能源的重要組成部分之一，其需求量也在逐年增加。煤炭行業應該結合自身的實際情況，借鑒先進的科學技術，改善和調整現有的生產技術，對于機電變頻控制技術更要深入研究和分析，積極配合國家的節能減排工作，促進煤礦行業的發展，為煤礦行業的發展提供可靠的技術支持。

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作者簡介：周川（1985-），男，漢族，河北唐山人，本科，工程師，研究方向：煤礦電氣自動化。