我國(guó)煤礦機(jī)電設(shè)備變頻技術(shù)的應(yīng)用

王護(hù)林

摘要：現(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)煤礦開采事業(yè)整體情況不樂觀，煤礦企業(yè)，特別是一些小型煤礦，往往都會(huì)存在技術(shù)落后的問(wèn)題，在實(shí)際生產(chǎn)和開采的過(guò)程中，不能保證安全問(wèn)題，從而影響整體生產(chǎn)效率。為了能夠很好的解決上述問(wèn)題，在煤礦機(jī)電設(shè)備中逐漸應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù)，充分結(jié)合實(shí)踐和理論，增加生產(chǎn)效率。本文對(duì)變頻技術(shù)及其應(yīng)用價(jià)值進(jìn)行了分析，并探討了煤礦機(jī)電設(shè)備變頻技術(shù)的應(yīng)用。

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

引言

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)與電子技術(shù)也在飛速發(fā)展，這就使得變頻技術(shù)在煤炭行業(yè)有了用武之地，尤其是在煤礦中針對(duì)機(jī)電設(shè)備的升級(jí)改造過(guò)程中。煤礦機(jī)電設(shè)備中變頻技術(shù)的應(yīng)用有效的提升了煤礦企業(yè)在進(jìn)行煤炭的開采的過(guò)程中的資源利用率，這可以有效的減緩能源枯竭的速度，延長(zhǎng)煤礦的運(yùn)行速率。當(dāng)下有很多的煤礦都將煤礦機(jī)電設(shè)備中變頻技術(shù)全面應(yīng)用于自身的開采工作的開展進(jìn)程中，但是也有部分的煤礦由于資金以及開采理念的問(wèn)題，沒有進(jìn)行自身的技術(shù)的革新，當(dāng)?shù)卣槍?duì)這一問(wèn)題，也應(yīng)當(dāng)充分的發(fā)揮自身管理效力和引導(dǎo)效力，盡可能的促使這些煤礦開采企業(yè)緊跟時(shí)代潮流，實(shí)現(xiàn)科學(xué)性的資源開展技術(shù)的全面應(yīng)用。

1變頻技術(shù)分析

1.1技術(shù)原理

變頻技術(shù)是一種把直流電逆變成不同頻率的交流電的轉(zhuǎn)換技術(shù)。它可把交流電變成直流電后再逆變成不同頻率的交流電，或是把直流電變成交流電后再把交流電變成直流電。變頻技術(shù)主要依靠逆變器對(duì)電流的調(diào)控，來(lái)使機(jī)電設(shè)備實(shí)現(xiàn)無(wú)極調(diào)速。通過(guò)變頻技術(shù)，工作人員可以更好的實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行科學(xué)合理的控制，盡可能的減少能源的損耗。變頻技術(shù)主要由變頻器來(lái)傳導(dǎo)，就變頻器的組成方面來(lái)看，一個(gè)普通的變頻器的電路通常有四個(gè)部分，這四個(gè)部分分別是電路的整流、電路的直流、電路的逆變和電路的控制，如圖1所示，這些部分緊密結(jié)合共同控制著電機(jī)的工作，以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備轉(zhuǎn)速的控制。

1.2應(yīng)用價(jià)值

變頻技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中有著極其廣泛的應(yīng)用，作用價(jià)值十分巨大。主要體現(xiàn)在以下幾方面：第一，速度調(diào)節(jié)，以提升機(jī)為例，利用轉(zhuǎn)子串電阻方式，此種方式的調(diào)度范圍相對(duì)偏小，且準(zhǔn)確率也相對(duì)偏低，無(wú)法保障其安全性，在具體的應(yīng)用方面較易導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)損壞，使得設(shè)備壽命縮短，同時(shí)擴(kuò)大了維修費(fèi)用支出，若是應(yīng)用變頻技術(shù)來(lái)予以速度調(diào)節(jié)，便會(huì)更易操作，提升機(jī)運(yùn)行自然也就更加安全，設(shè)備損壞概率自然也就更低；第二，節(jié)約能源，以風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)為例，其大都采用調(diào)節(jié)氣門開度的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)流量的調(diào)節(jié)，由此便會(huì)造成巨大的電能損耗，使得經(jīng)濟(jì)收益下降，應(yīng)用變頻技術(shù)來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)，便會(huì)有效地規(guī)避此種浪費(fèi)情況，可實(shí)現(xiàn)對(duì)能源的有效節(jié)約。另外在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化、縮小設(shè)備體積等方面變頻技術(shù)也有著一定的應(yīng)用價(jià)值。

2我國(guó)煤礦機(jī)電設(shè)備中變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

2.1在采煤機(jī)中的應(yīng)用

在煤礦開采過(guò)程中采煤機(jī)是最為核心的一項(xiàng)設(shè)備，工作環(huán)境往往十分惡劣，因而促進(jìn)采煤機(jī)性能的提升至關(guān)重要。采煤機(jī)是采煤工作所主要應(yīng)用到的一種設(shè)備，一旦出現(xiàn)故障問(wèn)題便會(huì)對(duì)與整體采煤工作產(chǎn)生不利影響，致使采煤作業(yè)無(wú)法得以順利開展，并將會(huì)產(chǎn)生出一定的經(jīng)濟(jì)損失。隨著采煤機(jī)功能的愈發(fā)強(qiáng)大，故障問(wèn)題的復(fù)雜性也隨之加劇，這就導(dǎo)致維修工作困難重重。而通過(guò)應(yīng)用變頻技術(shù)，完成采煤機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)，促使能量回饋型四象限變頻器取得廣泛性應(yīng)用，將之應(yīng)用于電牽引采煤機(jī)中，可促進(jìn)采煤機(jī)科技含量的極大提升，降低其故障率，設(shè)備壽命也可得以延長(zhǎng)，極大地促進(jìn)了采煤作業(yè)的效率。

2.2在皮帶輸送機(jī)中的應(yīng)用

皮帶輸送機(jī)運(yùn)行的過(guò)程中，將物料從井下向地面輸送，就必然會(huì)產(chǎn)生牽引作用。這種牽引是在摩擦力的帶動(dòng)下完成的，張力產(chǎn)生變形，在支撐輥輪上帶動(dòng)物體運(yùn)動(dòng)，將煤炭輸送到指定地點(diǎn)。如果在啟動(dòng)皮帶機(jī)的時(shí)候，采用液力耦合器，很容易導(dǎo)致皮帶過(guò)早老化或者發(fā)生斷裂，嚴(yán)重影響皮帶輸送機(jī)的運(yùn)行效率。通過(guò)變頻節(jié)能技術(shù)能夠加大皮帶的摩擦力，促使張力更大程度地變形，更高效地把煤炭從支撐輥輪上運(yùn)出去，皮帶運(yùn)輸機(jī)才能更好地完成運(yùn)輸作業(yè)。變頻節(jié)能技術(shù)可以在電機(jī)啟動(dòng)的時(shí)候降低電流波動(dòng)，減少機(jī)電設(shè)備里機(jī)械熱能的散發(fā)，最大限度地發(fā)揮皮帶運(yùn)輸機(jī)的功能，從而有效地解決功率的相關(guān)問(wèn)題。

2.3在空壓機(jī)中的應(yīng)用

第一，空壓機(jī)的啟動(dòng)，在傳統(tǒng)的空壓機(jī)啟動(dòng)過(guò)程中，不管是直接啟動(dòng)還是依靠轉(zhuǎn)子串電阻啟動(dòng)，都將在啟動(dòng)瞬間產(chǎn)生極大的電流，對(duì)空壓機(jī)產(chǎn)生較大損害，降低了設(shè)備的使用率，若將變頻技術(shù)應(yīng)用到空壓機(jī)中時(shí)，就可以避免這種大電流的啟動(dòng)方式，減少對(duì)機(jī)電設(shè)備的傷害；第二，壓風(fēng)系統(tǒng)的控制，在空壓機(jī)壓風(fēng)系統(tǒng)中，傳統(tǒng)方式是采用開環(huán)控制，并利用調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)，在此過(guò)程中空壓機(jī)中的相關(guān)設(shè)備會(huì)不斷被重啟，從而改變風(fēng)力，但是會(huì)使設(shè)備受到傷害，并增加了大量的設(shè)備維修費(fèi)用，如果將變頻器應(yīng)用到空壓機(jī)設(shè)備中，不論是采用壓力閉環(huán)控制還是采用手動(dòng)調(diào)節(jié)方式，都可以對(duì)提高其利用率，減少維修量，不但可以降低能耗，還可以使得空壓機(jī)始終處于最優(yōu)工作狀態(tài)。

2.4在通風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用

煤礦資源進(jìn)行實(shí)際的開采作業(yè)時(shí)，機(jī)械設(shè)備的通風(fēng)機(jī)只有一直工作才能保證機(jī)械設(shè)備正常作業(yè)。煤礦開采的深度會(huì)越來(lái)越大，在此時(shí)通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓也會(huì)隨之增大。通風(fēng)機(jī)為了滿足機(jī)械設(shè)備作業(yè)的需求，需要提供長(zhǎng)久并且穩(wěn)定的風(fēng)速，由于工作時(shí)的深度處在不斷地變化之中，通風(fēng)機(jī)在此時(shí)也要改變工作的功率。煤礦開采企業(yè)為了保證通風(fēng)機(jī)能夠正常的工作，并且盡可能的減少電能的消耗，可以充分利用變頻技術(shù)，很好的控制風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)的速度，不但可以完全滿足礦井在不同開發(fā)時(shí)期的通風(fēng)要求，而且操作起來(lái)非常方便，減少了風(fēng)機(jī)設(shè)備的空置率，提高了風(fēng)機(jī)的性能，從而更有效的減少電能的消耗。

2.5在提升機(jī)中的應(yīng)用

煤礦中的提升機(jī)設(shè)備是煤礦開采人員在采煤過(guò)程中需要通過(guò)提升機(jī)到達(dá)工作地點(diǎn)，同時(shí)對(duì)材料和開采工具進(jìn)行運(yùn)輸，是井下作業(yè)必不可少的設(shè)備，提升機(jī)在實(shí)際操作中停止和運(yùn)行的較為頻繁，提升機(jī)的運(yùn)行速度與電機(jī)轉(zhuǎn)速有很大的關(guān)系，工作時(shí)能源消耗量較大，而傳統(tǒng)的提升機(jī)設(shè)備在實(shí)際操作中受次數(shù)的限制，提升次數(shù)過(guò)多會(huì)造成對(duì)提升機(jī)的磨損，降低設(shè)備的使用率且安全性能交叉，因此，為提高提升機(jī)的安全運(yùn)行，操作人員將變頻技術(shù)引用到提升機(jī)中，實(shí)現(xiàn)不同荷載之間的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，降低提升機(jī)電阻，提高設(shè)備的使用壽命和工作效率。

結(jié)束語(yǔ)

總而言之，變頻技術(shù)在現(xiàn)代煤礦產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用前景廣闊，隨著我國(guó)節(jié)能減排政策的不斷深入，在煤礦機(jī)電設(shè)備中推廣變頻技術(shù)顯得尤為重要，它可以保證煤礦的安全生產(chǎn)，完成對(duì)設(shè)備的精準(zhǔn)控制，降低總體資金投入，提高煤礦生產(chǎn)的科學(xué)與安全性，具有非常廣闊的前景。

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