變頻技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用

薛紅軍

摘 要：隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，變頻技術(shù)的應(yīng)用也越來越普遍。在煤礦節(jié)點設(shè)備中，應(yīng)用變頻技術(shù)，可以有效地提高機(jī)電設(shè)備運(yùn)行效率，確保機(jī)電設(shè)備運(yùn)行安全，提高煤礦開采質(zhì)量和效率。本文就變頻技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用進(jìn)行了相關(guān)的分析。

關(guān)鍵詞：變頻技術(shù)；煤礦；機(jī)電設(shè)備；應(yīng)用

中圖分類號：TD63 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

為了滿足現(xiàn)代社會發(fā)展對煤礦資源的需求，煤礦資源的開發(fā)也越來越大。在煤礦資源開發(fā)過程中，機(jī)械設(shè)備有著不可替代的作用，然而在機(jī)電設(shè)備運(yùn)行過程中，受多種因素的影響，會造成機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)故障，進(jìn)而影響到煤礦開采效率。伴隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，變頻技術(shù)的應(yīng)用也越來越普遍，在煤礦機(jī)電設(shè)備中，利用變頻技術(shù)，可以確保機(jī)電設(shè)備的正常運(yùn)行，節(jié)約煤礦開采成本，為煤礦開采企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

1 變頻技術(shù)的概述

變頻技術(shù)作為一種電流轉(zhuǎn)換技術(shù)，它可以將交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娫賹⒅绷麟娔孀兂刹煌l率的交流電，在這一過程中，只有頻率的變化，沒有電能的變化。通過變頻技術(shù)，可以電力系統(tǒng)負(fù)載，降低設(shè)備功耗，減小損耗，進(jìn)而延長設(shè)備使用壽命。隨著科學(xué)的發(fā)展，變頻器的使用也越來越廣泛，不管是工業(yè)設(shè)備上還是家用電器上都會使用到變頻器，可以說，只要有三相異步電動機(jī)的地方，就有變頻器的存在，而變頻器就是改變電源頻率的電氣設(shè)備。在變頻技術(shù)中，變頻技術(shù)的核心是變頻器，通過變頻器，對供電頻率的轉(zhuǎn)換來實現(xiàn)機(jī)電設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)速度進(jìn)行自動調(diào)節(jié)，進(jìn)而確保機(jī)電設(shè)備正常運(yùn)行。在煤礦開采過程中，機(jī)電設(shè)備的使用是提高煤礦開采效率的保障，在煤礦機(jī)電設(shè)備中應(yīng)用變頻技術(shù)，不僅可以節(jié)約能源，提高機(jī)電設(shè)備運(yùn)行的安全性，同時也有助于煤礦開采效率的提高，為煤礦開采企業(yè)帶來更好的經(jīng)濟(jì)效益。

2 變頻技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用

2.1 在電機(jī)車中的應(yīng)用

電機(jī)車作為一種機(jī)電設(shè)備，它是利用牽引電機(jī)驅(qū)動車輪轉(zhuǎn)動，借助車輪與軌面間的摩擦力，進(jìn)而推動機(jī)車運(yùn)行。機(jī)車運(yùn)輸作為礦山運(yùn)輸?shù)闹饕绞?，其主要設(shè)備有軌道、礦車、牽引設(shè)備以及輔助機(jī)械設(shè)備。在電機(jī)車運(yùn)行過程中，融入變頻技術(shù)，能夠較大范圍的調(diào)節(jié)可控制電機(jī)車的運(yùn)行速度，避免電機(jī)車出現(xiàn)下滑、溜車等問題，進(jìn)而確保電機(jī)車運(yùn)行安全。

2.2 在輸送機(jī)中的應(yīng)用

輸送機(jī)按照運(yùn)作方式可分為皮帶式輸送機(jī)、螺旋輸送機(jī)、滾筒輸送機(jī)、鏈條輸送機(jī)等多種形式。在煤礦開采中，常用的就是皮帶式輸送機(jī)，皮帶輸送機(jī)是最重要的散狀物料輸送與裝卸設(shè)備，在輸送機(jī)設(shè)備中應(yīng)用變頻技術(shù)，不僅可以提高設(shè)備運(yùn)行過程中的穩(wěn)定性，實現(xiàn)皮帶式輸送機(jī)的軟啟動，同時，通過變頻技術(shù)，還可以提高輸送機(jī)的能源利用率，降低能耗，節(jié)約成本，進(jìn)而提高煤礦開采效率。

2.3 在提升機(jī)中的應(yīng)用

提升機(jī)是通過改變勢能進(jìn)行輸送的大型機(jī)械設(shè)備。在煤礦開采中，利用提升機(jī)，可以將煤礦井下的煤礦資源快速地轉(zhuǎn)移到地面。在煤礦提升機(jī)設(shè)備中，應(yīng)用變頻技術(shù)，可以實現(xiàn)操作系統(tǒng)PLC控制，提高提升機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，對提升機(jī)進(jìn)行方位監(jiān)控。同時，在礦井提升機(jī)的高壓變頻調(diào)控控制系統(tǒng)中，利用單元串聯(lián)多電平的能量回饋型四象限高壓變頻控制系統(tǒng)，可以對系統(tǒng)電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，提高低壓電路與高壓電路之間的通訊能力，確保操作系統(tǒng)的安全性。

2.4 在水泵中的應(yīng)用

隨著煤礦開采的不斷深入，地下水也會越來越多，井下作業(yè)環(huán)境也越來越惡劣。利用水泵，可以將井下的水轉(zhuǎn)移出來，進(jìn)而確保井下作業(yè)安全。就目前來看，煤礦水泵長期處于運(yùn)行狀態(tài)，會對水泵的性能造成影響，一旦水泵性能減弱，就會影響到煤礦井下開采進(jìn)度。在煤礦水泵中采用變頻技術(shù)，對水泵進(jìn)行節(jié)能改在，在煤礦開采過程中，可以適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)水泵運(yùn)行，在相同的排水量下，可以降低電機(jī)功能以及電流消耗，進(jìn)而提高水泵的使用壽命。

2.5 在通風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用

在煤礦開采過程中，井下的空氣質(zhì)量隨著井深增加，空氣質(zhì)量會越來越差，為此，應(yīng)用通風(fēng)機(jī)可以有效地改善井下空氣環(huán)境質(zhì)量。通風(fēng)機(jī)的性能參數(shù)主要有流量、壓力、功率、效率和轉(zhuǎn)速。在通風(fēng)機(jī)中融入變頻技術(shù)，一方面可以通過變頻機(jī)，改變通風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，另一方面可以對通風(fēng)機(jī)進(jìn)行自動調(diào)節(jié)，避免較大電流的沖擊，提高通風(fēng)機(jī)的使用性能，進(jìn)而確保煤礦開采效率。

2.6 3300V變頻在綜采工作面的應(yīng)用

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和煤礦裝備水平的不斷提高，綜采工作面設(shè)備容量的不斷增加以及綜采工作面智能化要求3300V變頻器在綜采工作面應(yīng)用越來越普遍。刮板運(yùn)輸機(jī)一般采用三電機(jī)的驅(qū)動方式，機(jī)頭兩臺、機(jī)尾一臺，而變頻器安裝在順槽移動變電站位置，且是安裝在軌道車上，隨工作面的移動而移動。此變頻器輸出電纜允許長度達(dá)800m，允許將變頻器通過電纜直接連接到電機(jī)，實現(xiàn)了（1）大功率電機(jī)的軟起、軟停和過程控制；（2）解決了大功率電機(jī)高精度的轉(zhuǎn)矩控制；（3）機(jī)頭、機(jī)尾電動機(jī)功率平衡；（4）電機(jī)和減速機(jī)直接連接替代了CST、液力偶合器等軟啟動設(shè)備，凈化環(huán)境，安全生產(chǎn)；（5）減小了設(shè)備沖擊，延長了機(jī)械設(shè)備的使用壽命；（6）利用PLC與皮帶等設(shè)備配合實現(xiàn)智能速度控制。

結(jié)語

隨著市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國社會發(fā)展對礦山資源的需求與日俱增，礦山資源需求的增加必然會促進(jìn)礦山企業(yè)的發(fā)展，在這個經(jīng)濟(jì)市場條件下，礦山企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模和生產(chǎn)形式的轉(zhuǎn)變翻天覆地，新技術(shù)和新設(shè)備的不斷引入，為礦山企業(yè)的開山提供了保障。隨著礦山電氣設(shè)備的增加，其管理問題也隨之出現(xiàn)。電氣設(shè)備管理問題對礦山開采安全有著重大影響。為了促使礦山企業(yè)實現(xiàn)更好、更快地發(fā)展，避免和減少發(fā)生一些礦山重大安全生產(chǎn)事故，必須要加強(qiáng)和完善礦山企業(yè)電氣設(shè)備的安全管理，從而為企業(yè)贏得效益，為社會的穩(wěn)定發(fā)展提供保障。

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