略論煤礦機(jī)電設(shè)備中變頻技術(shù)的應(yīng)用

李賓

摘 要：變頻技術(shù)憑借它的良好優(yōu)勢迅速席卷各行各業(yè)，給各行各業(yè)的發(fā)展帶來了新的前景，通過分析變頻技術(shù)的主要原理，主要從四個(gè)方面：變頻技術(shù)在提升機(jī)中的應(yīng)用、變頻技術(shù)在皮帶機(jī)中的應(yīng)用、變頻技術(shù)在通風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用、變頻技術(shù)在采煤機(jī)中的應(yīng)用中分析變頻技術(shù)的煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用，同時(shí)闡述了煤礦生產(chǎn)中變頻技術(shù)的重要性，結(jié)尾對其未來的發(fā)展做了一下簡單的展望。

關(guān)鍵詞：煤礦 機(jī)電設(shè)備 變頻技術(shù)

中圖分類號(hào)：TM921.51；TD63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）07（a）-0043-01

不論在電力行業(yè)還是在機(jī)械行業(yè)還是其它行業(yè)，變頻技術(shù)在節(jié)能方面的效果均十分顯著，因此成為了社會(huì)普遍應(yīng)用的技術(shù)，受到廣泛的歡迎和追捧。對煤炭行業(yè)來說，變頻技術(shù)更是優(yōu)質(zhì)，尤其是在存漏填礦井中和電能備在生產(chǎn)系統(tǒng)中，不管是稿動(dòng)問題，還是加減速問題，亦或者行足對制動(dòng)進(jìn)行維護(hù)的時(shí)候，變頻技術(shù)在節(jié)能方面都顯示了它的優(yōu)越性。

1 變頻技術(shù)的主要原理

從以往的研究中可得，改變蠻頻可以對交流電的速度產(chǎn)生影響，更加有利于充分利用資源。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，與以往相比，傘部的交流調(diào)速和變額調(diào)速都取得了長足的發(fā)展和進(jìn)步，既體現(xiàn)在實(shí)踐方面，又體現(xiàn)在理論研究方面。無論是GTR還是IGBT，功率器件都相應(yīng)的向智能功率模塊轉(zhuǎn)變；就是控制層面看也有很大的進(jìn)步；從實(shí)際變頻器領(lǐng)域看，轉(zhuǎn)矩控制運(yùn)用和矢量控制運(yùn)用都取得了非凡的成就。從目前我們研究的方向看，主要的發(fā)展趨勢是對類似于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，或者模蝴自優(yōu)化控制等的新型控制方式的研究。當(dāng)前調(diào)速系統(tǒng)的集成度日漸提高，隨之變頻器日漸綜合化，基本實(shí)現(xiàn)了調(diào)速功能，同時(shí)涌現(xiàn)出大量新型功能如：通信功能、參數(shù)辨識(shí)并編程功能等。

2 煤礦生產(chǎn)中變頻技術(shù)的重要性

煤礦資源的過度開采，使得全國各地的煤礦資源不斷減少，可利用的煤礦資源更是少之又少，作為用電大戶的煤礦企業(yè)的競爭也就日漸激烈，而企業(yè)綜合競爭力很大程度上依靠機(jī)械設(shè)備的節(jié)能效率高低和污染的排放量的多少。變頻技術(shù)能夠很好地實(shí)現(xiàn)節(jié)能，因此在煤礦機(jī)械設(shè)備中融入變頻技術(shù)是企業(yè)長期生存發(fā)展的一個(gè)重要的舉措，一方面可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，提高企業(yè)的綜合競爭力，另一方面可以保護(hù)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和目標(biāo)。就目前的煤礦開采作業(yè)來看，機(jī)械設(shè)備的用電量很大，幾乎占了整體的2/3以上，換言之煤礦開采企業(yè)節(jié)能減排的關(guān)鍵在于變頻技術(shù)的應(yīng)用，尤其是節(jié)能潛力的挖掘，對煤礦生產(chǎn)的意義十分重大。變頻技術(shù)受到廣泛的關(guān)注同時(shí)也快速的融入到煤礦生產(chǎn)市場，尤其是它的良好的可控性和節(jié)能性受到熱烈的歡迎，但是對于如何合理高效的選擇變頻設(shè)備，需要考慮的因素也需要增多如：考察其實(shí)用性、可控性、安全性、可靠性、簡易性等。

3 變頻技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用

3.1 變頻技術(shù)在提升機(jī)中的應(yīng)用

提升機(jī)在煤礦開采作業(yè)當(dāng)中的主要任務(wù)是輸送礦山材料和相關(guān)工作人員到制定的位置，對煤礦開采和生產(chǎn)起著重要的作用。提升設(shè)備的特點(diǎn)很多如：速度變化復(fù)雜、停啟頻繁等，傳統(tǒng)的由金屬電阻接入到機(jī)械設(shè)備電機(jī)電路內(nèi)部的調(diào)速設(shè)備，電阻的大小直接決定電機(jī)的轉(zhuǎn)速，因此電阻的消耗很大，機(jī)械極易發(fā)熱，由于電阻的調(diào)速范圍有限，精度不高，最大的缺點(diǎn)是需要借助額外的動(dòng)力制動(dòng)電源才能實(shí)現(xiàn)提升裝置的下降，增大了設(shè)備和煤礦作業(yè)的危險(xiǎn)系數(shù)。

變頻技術(shù)的發(fā)展和在煤礦提升機(jī)中的應(yīng)用，很好地解決了這個(gè)根本變速裝置問題，消除了其所帶來的弊端，實(shí)現(xiàn)了提升裝置平穩(wěn)、安全的加速減速及啟動(dòng)停止，同時(shí)增強(qiáng)了提升機(jī)設(shè)備的安全、使用等各方面性能，有利于對電機(jī)電路的保護(hù)。借助計(jì)算機(jī)技術(shù)的編程命令，變頻技術(shù)可以準(zhǔn)確的控制和把握提升機(jī)中電機(jī)工作系統(tǒng)的各個(gè)電路元件之間的邏輯關(guān)系，優(yōu)化電路，減少繼電器，從而降低電路的建設(shè)和維修成本。變頻技術(shù)利用自身的強(qiáng)大優(yōu)勢，改變電路編程，從而優(yōu)化提升機(jī)的系統(tǒng)功能和設(shè)備安全性，減少損耗，延長使用年限。

3.2 變頻技術(shù)在皮帶機(jī)中的應(yīng)用

在煤礦生產(chǎn)作業(yè)中，與提升機(jī)相比，皮帶機(jī)的功率更大，主要是利用電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)皮帶運(yùn)轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)礦料的運(yùn)輸。皮帶運(yùn)轉(zhuǎn)的實(shí)現(xiàn)是通過輪車和皮帶的摩擦來完成的，這就要求皮帶的啟動(dòng)電流足夠大來帶動(dòng)皮帶的運(yùn)轉(zhuǎn)。目前國內(nèi)用到的煤礦皮帶機(jī)裝置的啟動(dòng)器是液力耦合器，啟動(dòng)電機(jī)電流大，會(huì)使電路電壓急劇上升，使得皮帶的老化和斷裂加劇。在啟動(dòng)的過程中，耦合器會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，機(jī)器內(nèi)部油溫驟然升高給機(jī)械的磨損和老化帶來巨大影響，并且影響機(jī)械設(shè)備的安全性能。變頻技術(shù)在皮帶機(jī)中的應(yīng)用，改變了皮帶機(jī)的啟動(dòng)方式，實(shí)現(xiàn)了軟啟動(dòng)，有利于增強(qiáng)機(jī)械設(shè)備運(yùn)行和啟停的穩(wěn)定性，加強(qiáng)了傳統(tǒng)耦合器的能量利用效率，使得能源的利用效率高達(dá)90%以上，實(shí)現(xiàn)了能源的有效節(jié)約和設(shè)備維護(hù)修理費(fèi)用，創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)效益。

3.3 變頻技術(shù)在通風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用

通風(fēng)機(jī)在煤礦開采的設(shè)備中占有重要的位置，是不可或缺，不可替代的。通風(fēng)機(jī)被形象的稱為煤礦開采工程的呼吸系統(tǒng)，在井下作業(yè)過程中，通風(fēng)機(jī)始終處于運(yùn)作狀態(tài)。隨著煤礦開采技術(shù)的不斷發(fā)展，通風(fēng)機(jī)的要求逐漸增強(qiáng)，開挖深度的加深使得功率不斷加強(qiáng)。啟動(dòng)電流大也是通風(fēng)機(jī)面臨的一個(gè)問題，增加了電網(wǎng)設(shè)備的沖擊、摩擦和損耗。變頻技術(shù)在通風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用，減少電能的損耗，實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)，較小通風(fēng)機(jī)的折舊速度。

3.4 變頻技術(shù)在采煤機(jī)中的應(yīng)用

啟停頻繁、變速復(fù)雜是采煤機(jī)與提升機(jī)的共同特點(diǎn)，因此，首先要考慮四象限該工作要如何進(jìn)行，然后再引入變頻器。四象限工作的主要作用是在較大的范圍內(nèi)控制和調(diào)節(jié)采煤機(jī)，保證穩(wěn)定的采煤機(jī)牽引速度，防止采煤機(jī)在應(yīng)用過程中溜車、下滑等現(xiàn)象的產(chǎn)生。另外，在采煤機(jī)中應(yīng)用變頻技術(shù)，還能使其操作簡單、控制精確。

4 結(jié)語

變頻技術(shù)的使用，使得礦山機(jī)電設(shè)備的應(yīng)用更加便捷、精確。變頻技術(shù)應(yīng)用于礦山機(jī)電設(shè)備，擁有諸多優(yōu)點(diǎn)，如我國大量的礦山工程、礦山工程中大數(shù)量變頻器的使用，都使得變頻技術(shù)有巨大的需求量；礦山工程中種類繁多的電器設(shè)備使得變頻技術(shù)有廣泛的推廣面；伴隨網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的發(fā)展，礦山工程中機(jī)電設(shè)備不同的功能要求，使得變頻技術(shù)有重要的應(yīng)用地位。因此可見，變頻技術(shù)有相當(dāng)廣闊應(yīng)用空間，也會(huì)有飛速的發(fā)展。

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