變頻控制技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用

相楊

摘要：煤礦行業(yè)中，先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用取得了一定的成果。在現(xiàn)階段來看，計(jì)算機(jī)電機(jī)技術(shù)在機(jī)電設(shè)備得到了廣泛應(yīng)用，自動化控制技術(shù)、電子信息技術(shù)也廣泛應(yīng)用在了煤礦機(jī)電設(shè)備中，整體來看，大功率輸送技術(shù)逐漸成熟，在根本上使煤礦行業(yè)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了自動化生產(chǎn)[1-3]。在煤礦機(jī)電設(shè)備中，通過變頻控制技術(shù)的不斷融入，煤礦開采工作變得更加清潔，在節(jié)能方面取得了較為滿意的效果

關(guān)鍵詞：變頻控制技術(shù);煤礦機(jī)電設(shè)備;應(yīng)用措施

引言

現(xiàn)階段，一部分小煤礦開采技術(shù)還較為傳統(tǒng)和落后，生產(chǎn)耗能較大，生產(chǎn)效率較低。變頻節(jié)能技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用可以有效地降低能耗，因此，在各個(gè)行業(yè)得到了廣泛的認(rèn)可。近年來，有越來越多的企業(yè)開始應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)，變頻節(jié)能技術(shù)在國內(nèi)尚屬空白階段，可上升空間比較大，具有很大的推廣應(yīng)用價(jià)值。本文重點(diǎn)介紹了該技術(shù)在煤礦行業(yè)中的應(yīng)用。可以提高煤礦的生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能性和安全性，明顯降低了煤礦的生產(chǎn)成本。

1變頻控制技術(shù)簡介及其工作原理

為了倡導(dǎo)節(jié)能減排，在煤礦進(jìn)行開采作業(yè)中，煤礦機(jī)電設(shè)備不能長時(shí)間的高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，所以引入了變頻控制技術(shù)，該技術(shù)的應(yīng)用完全符合節(jié)能減排的要求，保障機(jī)電設(shè)備的穩(wěn)定性。變頻控制技術(shù)的內(nèi)容包含：計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)、電機(jī)械設(shè)備等，幾項(xiàng)技術(shù)的結(jié)合體共同構(gòu)成了性能較強(qiáng)的新型技術(shù)。變頻控制技術(shù)的工作原理其實(shí)就是使交流電先通過半導(dǎo)體，然后變?yōu)槠渌l率，接著再利用相關(guān)設(shè)備將交流電轉(zhuǎn)化為直流電，最后再利用逆變器實(shí)現(xiàn)對電流和電壓的調(diào)節(jié)和控制，這便是機(jī)電設(shè)備的無極調(diào)速，該調(diào)速方式可以降低能耗，最大限度的節(jié)約能源，與此同時(shí)也保護(hù)了周圍的環(huán)境。變頻調(diào)速技術(shù)是能夠依照實(shí)際的工作量來對速度進(jìn)行更改和調(diào)整，工作負(fù)荷高提升速度，反之則降低速度，以這種方式，實(shí)現(xiàn)電流頻率對電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制，從而有效的控制煤礦機(jī)電設(shè)備，保障煤礦開采作業(yè)的安全性和穩(wěn)定性，提高煤礦開采的工作效率。變頻技術(shù)中的電路有四個(gè)部分：整流、直流、控制、逆變，這幾個(gè)部分相互作用、相輔相成，一起完成對礦山機(jī)電設(shè)備的控制。機(jī)電設(shè)備中應(yīng)用變頻技術(shù)，可以提高機(jī)電設(shè)備的各項(xiàng)性能，提高其運(yùn)行效率，降低能耗，是煤礦行業(yè)中不可或缺的技術(shù)之一。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，變頻器的功能范圍也在不斷的擴(kuò)大，比如數(shù)字化、編程、通訊等等，這些都是為變頻控制技術(shù)在煤礦機(jī)電中的應(yīng)用提供了可靠的依據(jù)。

2變頻控制技術(shù)發(fā)展方向

由于全球能源供給出現(xiàn)了相應(yīng)危機(jī)，也是在這樣的背景下，出現(xiàn)了變頻控制技術(shù)，并且進(jìn)行了廣泛應(yīng)用。在礦山設(shè)備方面，由于變頻控制技術(shù)的不斷改進(jìn)，現(xiàn)階段已經(jīng)發(fā)展出智能化技術(shù)模塊。隨著變頻控制技術(shù)的逐漸發(fā)展，進(jìn)一步促進(jìn)了壓頻比控制技術(shù)的發(fā)展。實(shí)踐中應(yīng)用最廣泛的技術(shù)為轉(zhuǎn)矩變頻控制技術(shù)及矢量變頻控制技術(shù)，到目前為止，這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用頻率依然很大。在該項(xiàng)技術(shù)方面，還需要深入，其研究方向比較多，例如，人工神經(jīng)智能網(wǎng)絡(luò)，以及模糊自動化智能控制技術(shù)等。在這些方面，還需要相關(guān)變頻控制技術(shù)人員的深入研究，也是未來的研究方向。由于該項(xiàng)技術(shù)的逐漸創(chuàng)新，在一定程度上，調(diào)速集成化水平得到了提升，其功能得到了不斷完善，調(diào)速控制功能也得到了實(shí)現(xiàn)，并且通信功能也成為了現(xiàn)實(shí)，還具有了編程功能以及參數(shù)識別等功能。

3變頻節(jié)能技術(shù)的歷史背景

就目前而言，我國的能源資源結(jié)構(gòu)比較單一，依舊以煤為主導(dǎo)地位，占能源資源總量的80%以上，正因?yàn)槿绱耍瑢諝獾奈廴咎貏e大，對環(huán)境的破壞更為嚴(yán)重，對人類產(chǎn)生的危害甚至無法預(yù)估。據(jù)研究者進(jìn)行預(yù)測分析可以知道，我國尚有數(shù)值可觀的煤炭儲備量，以此推算，如果以年產(chǎn)50億噸原煤的速度，還可以供應(yīng)至少100年。即使這樣，但優(yōu)質(zhì)的煤炭資源卻少之又少。而其中最為關(guān)鍵的是，我國是一個(gè)能源消耗大國，但是，能源的利用率特別低，在國際上甚至排名在倒數(shù)幾位。在我國，很多用煤的企業(yè)一直采用粗放的生產(chǎn)方式，多年來一直都沒有改變其生產(chǎn)經(jīng)營方式，一些小煤礦的回收率還達(dá)不到10%，這將遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到預(yù)期的要求，將造成煤炭資源的極度浪費(fèi)。據(jù)資料的不完全統(tǒng)計(jì)，1949～2019年，短短70年的時(shí)間內(nèi)，全國煤炭資源浪費(fèi)了多達(dá)500多億噸，如果按照這個(gè)速度進(jìn)行下去，全國將會有更多的資源會被浪費(fèi)，所以必須開發(fā)一些新的科學(xué)技術(shù)，確保煤炭資源不會白白地被浪費(fèi)。

4煤礦機(jī)電設(shè)備中變頻節(jié)能技術(shù)的具體應(yīng)用

在煤礦生產(chǎn)中，如果將變頻節(jié)能技術(shù)合理地應(yīng)用于煤礦機(jī)電設(shè)備，一方面，可以降低煤礦工業(yè)用電成本投資;另一方面，可以控制設(shè)備的廢棄物排放，減少對環(huán)境的污染，真正起到了節(jié)能減排的作用。

4.1在皮帶機(jī)中的應(yīng)用

煤礦機(jī)電設(shè)備中的皮帶機(jī)的啟動過程時(shí)間短，一旦皮帶的韌性不夠，則在系統(tǒng)啟動后，會發(fā)生皮帶斷裂的問題，從而影響正常的采煤工作。另外，皮帶機(jī)在啟動后產(chǎn)生的電流較大，時(shí)間一長對電網(wǎng)有著非常不利的影響，這個(gè)過程產(chǎn)生了嚴(yán)重的安全隱患。在皮帶機(jī)中采用變頻技術(shù)，不僅可以改善其原來的運(yùn)行方式，同時(shí)產(chǎn)生的電流也有了大幅下降，保障了作業(yè)人員的人身安全。

4.2變頻控制技術(shù)應(yīng)用于礦井提升機(jī)

傳統(tǒng)技術(shù)的不足：在煤礦中，經(jīng)過礦井提升機(jī)的應(yīng)用，可以將人員以及物料等安全的輸送到目的地，在煤礦生產(chǎn)中該種設(shè)備具有重要的地位。傳統(tǒng)技術(shù)主要應(yīng)用電阻帶動電機(jī)控制，然后與鼓型控制器進(jìn)行聯(lián)合擁有，以此來調(diào)整傳輸速度，但是，這種方式具有明顯的缺點(diǎn)，即小號電阻比較多，很容易出現(xiàn)散熱不良等諸多情況，而且，在調(diào)速范圍方面其精確度很難得到全面保障。

4.3在通風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用

在煤礦的所有機(jī)電設(shè)備中，通風(fēng)機(jī)是保證采煤作業(yè)的的安全，為采煤工作創(chuàng)造良好的環(huán)境，使用傳統(tǒng)的通風(fēng)機(jī)設(shè)備，其通風(fēng)的能力較差，但是耗能較高，所以對于深井作業(yè)而言，傳統(tǒng)通風(fēng)機(jī)電設(shè)備并不適用。而引用變頻控制技術(shù)后，通風(fēng)的大小可以根據(jù)礦井的深度來進(jìn)行調(diào)控，不能能耗有所降低，同時(shí)也為作業(yè)人員提供了舒適的工作環(huán)境。礦井的深度越大，送風(fēng)壓力也隨之增大，而通風(fēng)設(shè)備的功率也會變大，在此時(shí)應(yīng)用變頻技術(shù)，可以快速的提高通風(fēng)機(jī)的功率，為開挖提供良好的作業(yè)環(huán)境。變頻控制技術(shù)在實(shí)際的作業(yè)過程中，會根據(jù)施工調(diào)節(jié)、巷道的變化、深度的變化等來調(diào)節(jié)風(fēng)速的的大小，以合理的利用有效的資源。另外，變頻技術(shù)在通風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用，有效的保護(hù)了通風(fēng)機(jī)的功能，延長了使用壽命，降低了人工的維護(hù)和檢修的成本，最終提高了通風(fēng)機(jī)的工作效率，為采煤工作提供了便利的條件。

結(jié)束語

綜上，在煤礦行業(yè)中，由于機(jī)電設(shè)備的升級，以及變頻控制技術(shù)的不斷應(yīng)用，在一定程度上促進(jìn)了煤礦行業(yè)的健康發(fā)展。經(jīng)過變頻控制技術(shù)的運(yùn)用，提升了機(jī)電設(shè)備的穩(wěn)定性、安全性，在速度方面具有較強(qiáng)的可調(diào)性能，實(shí)際操作也比較簡單，在工作效率方面也有所提升，且不會占據(jù)很大的空間，在拆卸時(shí)也比較便捷。煤礦機(jī)電設(shè)備應(yīng)用變頻控制技術(shù)后，生產(chǎn)過程得到了全面優(yōu)化，在節(jié)能方面發(fā)揮了很大優(yōu)勢，提升了能源的利用率以及生產(chǎn)效率。

參考文獻(xiàn)

[1]趙征.變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用[J].技術(shù)與市場，2019，26（09）：160.

[2]臧利華.變頻控制技術(shù)在煤礦機(jī)電中的應(yīng)用[J].電子技術(shù)與軟件工程，2019（17）：106-107.

[3]倪志遠(yuǎn)，毛守君，張兆仁.變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2019（16）：187-188.

[4]羅超榮.變頻技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用[J].裝備維修技術(shù)，2019（03）：22.

[5]龔鵬翔.變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的具體應(yīng)用[J].電子技術(shù)與軟件工程，2019（16）：227-228.