變頻技術在現代煤礦機電工程中的應用

＊王亞棟

（山西天地王坡煤業有限公司 山西 048000）

現階段，我國煤礦資源儲存量逐漸下降，煤炭企業為了提高經濟效益，要結合時代的需求來進一步完善技術工作，降低運營成本。經過研究，為了控制煤礦企業運營過程中電能的消耗，通過采用變頻技術，進一步提高了開采質量，提高了煤礦企業的競爭力，實現了企業成本的降低。

1.變頻技術應用原理

變頻技術的功率因數較高，實用性強，在煤礦機電工程中得以廣泛應用。在目前煤礦機電工程當中，采用變頻技術，提高了煤礦資源的開采效率，避免資源的浪費。交流變頻技術包含電力電子技術、計算機技術、電機機電等，在現代煤礦機電工作應用過程中，能夠將功率電源進行轉換，使得現代煤礦機電工程設備實現控制。變頻技術主要通過系統中的工頻電流轉換為直流電壓，直流電壓在進行轉變后，形成了交流電壓，使得交流電機穩定的運行。隨著人們環保意識的逐漸增強，現代煤礦機電工程中應用變頻技術成為了趨勢，有效的降低了系統運行的負荷，保證了煤礦機電工程的安全性，避免發生安全事故，使得煤礦企業的經濟效益進一步提高。因為煤礦機電工程所處的環境比較復雜，通過采用變頻技術，保證了機電系統設備電壓的穩定性，促進了機電設備運行效率的提升，更好的進行使用。變頻技術有著良好啟動性能的特點，在現代煤礦機電工程中進行應用，使得機電設備能夠穩定運行，保障了工作人員的生命安全，促使煤礦企業各項機電設備的安全運行，避免造成資源的浪費。

2.煤礦生產中加強對變頻技術應用的重要性

現代煤礦機電設備運行過程中使用變頻技術提高了機電設備的穩定性，能夠進行自動化調節，保證了機電設備的運行效率。煤礦機電設備在設計動力的過程中，為了避免長期受到超負荷狀態，使得機械穩定運行，要將變頻技術和電子技術進行有效結合，全面提高機械設備的能力。目前我國煤礦資源比較緊張，企業競爭壓力大，而煤礦企業運行要耗費電能，機電設備是電能的主要運營部門，提高煤礦機電設備效能，有助于維持生態環境平衡、煤礦機電設備要重視對變頻技術的應用，進而提高企業的競爭力，重視環境保護。變頻技術在應用過程中要節約電量，為煤礦開采技術發展奠定基礎，由于煤礦開采工作容易受到多種因素的影響，因此要全面進行考慮，保證變頻技術作用的充分發揮。

3.變頻技術在煤礦機電工程中的應用原則

一般來說，煤礦機電工程在規劃動力過程中為了降低設備出現故障的概率，通常對機電工程中動力不進行特定設計，針對機械設備來說，在滿負載狀態中也能夠運行一段時間，煤礦機電工程生產和制造過程中為了進一步滿足動力需求，進一步降低了電能的損耗，通常要引進先進的變頻技術，針對煤礦機電工程來說，變頻技術主要由三個部分組成，首先是電機在傳動技術和電子電力技術和計算機控制技術，針對變頻技術來說，主要是將弱電控制和機械工程進行充分融合，在煤礦機電工程中采用變頻技術的主要原理是利用半導體元件來執行任務，有助于工頻信號的發射，在工頻信息進行再一次轉化，形成了其他頻率的信號，其他頻率的信號轉化生成后形成了工頻交流點，最后轉變為直流電，在通過逆變器功能來實現對電流的控制，使得煤礦機電工程設備的穩定運行。因此，在現代煤礦機電中應用變頻技術，促進了電機的轉速和電子頻率的提高，同時在調整轉速的過程中，實現了煤礦企業機電工程設備的正常運行，變頻技術在現代煤礦機電工程發展過程中起著重要的作用，不僅促進了電機穩定安全的運行，同時提高了機械工作效率，實現了能源的節約。

4.現代煤礦機電工程中變頻技術的運用

(1)煤礦風機中對變頻技術的運用

結合煤炭企業實際生產流程，機電工程的通風設備受到煤礦開采期間多種因素的影響，使得煤礦通風設備具有重要的作用，在煤礦實際開采過程中，相關人員要保證現場空氣的流通，營造良好的開采環境。然而在煤礦開采逐漸深入的情況下，煤礦開采對風壓的需求越來越高，因此要對通風設備的功率進行適當的調整。在啟動通風設備期間，所需的啟動電流較大，相關工作人員采用變頻技術來有效控制通風設備的轉速，減少低耗能通風設備的運行時間。隨著科學技術的快速發展，煤礦行業中礦井通風設計方案逐漸多樣化，同時存在著一定的差異性，導致實際操作難度較高。同時，在更換風機時，傳統的煤礦風機一般進行短時間的擱置，導致資源浪費，風機擱置影響著風機的整體利用率，在使用變頻技術的過程中，能夠進一步完善和優化傳統煤礦風機的擱置現場，變頻技術和煤礦風機的良好結合，避免出現更替操作的現象，同時對煤礦開采期間通風問題進一步改善。例如，在煤礦開采過程中使用風機時，需要不斷地更換風機，造成資源的大量浪費，同時影響著煤礦開采期間通風效率，然而在使用變頻技術時，在煤炭開采期間只使用一臺風機，滿足煤礦開采對通風的需求，提高了煤礦開采效率和設備的使用效率。變頻技術在煤礦風機中的有效應用，提高了風機的整體運行效率，保障了煤礦生產作業的順利進行，在具體應用變頻技術的過程中，要滿足生產需求，結合自身的特征，要合理的融合變頻技術，從而提高運作效率，為煤礦通風問題的有效解決提供了重要保障，實現了煤礦資源的充分利用，提高了煤礦開采的通風效果，變頻技術的使用，使得煤礦風機設備檢測人員能夠更好的控制風機，掌握運行的各個參數，避免風機在實際運行過程中出現安全問題，及時的排除安全隱患，減少煤礦開采事故的發生。

(2)空氣壓縮機中變頻技術的運用

煤礦風機在實際運用過程中要使用空氣壓縮機等設備，且工作時間較長。目前，在使用空氣壓縮機過程中要規劃上限和下限，如果交流電機在運行過程中超出了空氣壓縮機的上限，就會造成空氣壓縮機自動關閉進氣閥門，停止形成壓縮氣體，導致電動機處于空載形態，嚴重浪費了資源，相反的是，當小于下限時，空氣壓縮機將自動打開進氣閥門，同時對空氣進行壓縮，造成電動機處于重載狀態。在實際運行過程中，不能有效的預測控制需求，使得空氣需求量和生產量不夠統一，容易出現供應缺失和資源浪費的現象。在空氣壓縮機更換頻率較高的條件下，能夠有效的控制空氣生產量，防止因頻繁更換空氣壓縮機對機器造成磨損。在使用變頻技術的過程中，空氣壓縮機設備操作較為便利，有著良好的精確性，維修起來比較容易，在實際運行過程中不用人為的改動壓縮機，結合煤礦的實際開采需求來使用頻率預先設計，變頻技術的應用進一步完善和優化了空氣壓縮機卸載和加載供氣空氣模式，通過調整電氣用量和控制轉速，提高了空氣壓縮機的實際運行效率。

(3)提升機對變頻技術的運用

在煤礦機電工程中頻繁地使用提升機，煤礦開采期間發揮著運輸貨物和工作人員的作用。然而，在煤礦實際開采的過程中，由于受到煤礦開采深度和難點等因素的影響，提升機的要求越來越高，通常要采用啟動和關閉等方式來調節，有效的控制了成本同時也提高了開采質量。因此，提升機在煤礦開采過程中有著重要的意義。提升機在實際運行過程中要采用控制電路中安裝電阻元件，科學的控制提升機的轉速。但是傳統的電機沒有達到節省資源的效果，產生了大量的熱能，造成了資源的浪費，精度不高，調節難度大。此外，傳統提升機在升降規劃過程中自動化能力不高，采用輔助設備進行控制，進而造成了資源的浪費。如果在提升機中采用調頻技術，有效的提高了提升機的穩定性，同時實現了資源的合理利用，避免出現資源浪費現象，保證了提升機的安全性。傳統提升機在實際運行過程中要借助于繼電器，而繼電器對電路的破壞性較強，在使用變頻技術的過程，要減少繼電器的使用，避免因電路故障造成設備損壞，增加維修成本，在運用變頻技術過程中，大大保障了提升機的速度和精度，緩解了提升機在實際運作過程中設備的磨損。

(4)皮帶設備中變頻技術的運用

在實際煤炭開采過程中，皮帶設備運行頻率更高。在煤炭開采期間，皮帶發揮著運輸煤礦資源的作用，能夠將煤礦資源經過皮帶的運輸到達規定的位置，皮帶設備的運行原理為相互之間的摩擦力，保證皮帶的正常工作。皮帶設備在啟動過程中消耗大量的電能，而電路中電壓產生了大量的壓力，造成皮帶設備的嚴重磨損，當溫度超出一定范圍時，就會造成設備的磨損。同時，運輸貨物時造成的磨損也直接影響著設備的安全運行。在皮帶設備運行過程中采用變頻技術，有效的降低了設備運行過程中產生的熱能，避免資源浪費，保證了煤礦開采的安全性，進一步完善了設備的穩定性，同時有助于提高皮帶的運行效率。一般情況下，我國煤礦機電工程主要利用液力聯軸器來啟動皮帶設備，在軟啟動過程中電流量較大，進而對電路造成嚴重的損害，同時液力聯軸器在工作時會產生大量的熱能，造成設備的磨損，同時，皮帶設備運行安全性降低。變頻技術在皮帶設備中的有效應用，進一步實現了液力聯軸器對皮帶設備的軟啟動，同時能夠保證皮帶設備穩定啟動和運行，提高了皮帶設備的利用率。

5.總結

簡而言之，科學技術的進步，使得變頻技術在現代煤礦機電工程中廣泛應用，有效的提高了煤礦開采的質量，同時，變頻技術在皮帶設備中的應用、變頻技術在提升機中的應用、變頻技術在空氣壓縮機中的應用，保障了煤礦的開采質量，進一步完善了煤礦行業，有效的降低了設備運行中電能的損耗。變頻技術在各個機械設備中的應用，提高了機電設備運行的安全性，避免煤礦井下作業工作出現安全隱患，有效的提高了企業的競爭力，促進了煤礦企業的進一步發展。煤礦開采人員在實際工作當中還會面臨很多問題，要不斷地學習先進地變頻技術，推動煤礦企業的發展。