變頻控制技術(shù)對礦山機(jī)電設(shè)備運行的影響研究

李 明

（神華準(zhǔn)格爾能源有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 010300）

礦山企業(yè)作為我國發(fā)展的重點，作為整個社會與工業(yè)發(fā)展能源的提供，目前我國礦山企業(yè)擁有著較為先進(jìn)的技術(shù)與設(shè)備。我國在不斷發(fā)展過程中，對能源需求也在不斷提高，礦產(chǎn)資源產(chǎn)量受到國家的高度重視，因此礦山機(jī)電設(shè)備中相關(guān)科技的應(yīng)用具有非常廣泛的意義[1]。其中變頻控制技術(shù)作為對礦山機(jī)電設(shè)備發(fā)展影響最大。隨著我國礦山數(shù)量的不斷增加，變頻控制技術(shù)在礦山設(shè)備中的應(yīng)用讓我國礦山機(jī)電設(shè)備運行效率更加高速便捷。

變頻控制技術(shù)由于其高性能、高效率以及適用性優(yōu)良等特點，被越來越多的應(yīng)用于礦山機(jī)電設(shè)備中[2]。變頻控制技術(shù)不僅在很大程度上提高了礦山企業(yè)生產(chǎn)與加工效率，同時降低了企業(yè)生產(chǎn)成本，并進(jìn)一步做到機(jī)電設(shè)備的節(jié)能環(huán)保，增加企業(yè)市場競爭力。變頻控制技術(shù)具有較好的控制能力、設(shè)備調(diào)節(jié)能力以及節(jié)能降耗效果，變頻控制技術(shù)主要通過將直流電逆變成為不同評論交流電，或者將交流電變?yōu)橹绷麟姾笤賹ζ溥M(jìn)行處理。

1 變頻控制技術(shù)對礦山機(jī)電設(shè)備運行的影響研究

礦山機(jī)械設(shè)備主要依靠動力傳輸裝置進(jìn)行運行，為保證礦山機(jī)電設(shè)備能夠安全長效的運行，在使用過程中不會進(jìn)行全載荷工作，設(shè)備會保持一定的富余載荷。但設(shè)備中的富余載荷在運行過程中會增加其運轉(zhuǎn)功率，導(dǎo)致設(shè)備消耗增加。為降低這一設(shè)備能耗，可以控制礦山機(jī)電設(shè)備軸向功率轉(zhuǎn)速[3]。變頻控制技術(shù)對電機(jī)設(shè)備電頻與電機(jī)轉(zhuǎn)速機(jī)械能控制，將整體設(shè)備中的電力傳輸模式改為能夠調(diào)節(jié)模式從而完成機(jī)電機(jī)設(shè)備運轉(zhuǎn)與功率調(diào)控。變頻控制技術(shù)工作原理，如圖1所示：

圖1 變頻控制技術(shù)工作原理

1.1 變頻技術(shù)對礦山提升設(shè)備運行的影響

礦山提升設(shè)備主要負(fù)責(zé)對井下物資、人員以及礦產(chǎn)等進(jìn)行運輸，也是礦山工程中重要的生產(chǎn)設(shè)備。提升設(shè)備一旦在運行中出現(xiàn)故障，則整個礦山工程將全部陷入癱瘓。傳統(tǒng)控制系統(tǒng)主要對提升設(shè)備中電機(jī)電線內(nèi)部金屬電阻，利用觸碰器對電阻進(jìn)行阻隔，從而達(dá)到調(diào)節(jié)速度的目的，但這一控制方式會導(dǎo)致零件散熱性能低，金屬電阻消耗過大。變頻技術(shù)在礦山提升設(shè)備中的應(yīng)用，能夠有效解決這一問題，在提高系統(tǒng)設(shè)備運行平穩(wěn)度的同時，變頻控制技術(shù)能夠直接通過程序編寫器直接對電路進(jìn)行控制，完成梯形圖與電流控制圖之間的切換。同時利用變頻控制技術(shù)能夠較少提升設(shè)備中繼電器的數(shù)量，縮減空間的同時，減少機(jī)械故障發(fā)生幾率。在提升設(shè)備出現(xiàn)故障時，變頻控制技術(shù)可以及時對故障設(shè)備進(jìn)行顯示，并通過監(jiān)測系統(tǒng)對故障處進(jìn)行自檢。變頻控制技術(shù)讓提升設(shè)備控制精準(zhǔn)度與擴(kuò)展能力增加的同時，通過柔性控制減少因沖擊所導(dǎo)致的機(jī)械耗損，增加設(shè)備使用壽命。

1.2 變頻控制技術(shù)對采礦機(jī)運行的影響

采礦機(jī)在礦山工程中的應(yīng)用，其主要原理為工人對采礦機(jī)的牽引力帶動葉輪進(jìn)行轉(zhuǎn)動，從而形成有效連接，而這一過程中造成很大一部分電能轉(zhuǎn)化而來的動能不必要耗損。變頻控制技術(shù)在采礦機(jī)中的使用，能夠讓工作人員直接對設(shè)備進(jìn)行更加直接的調(diào)控。在礦山開采中，由于礦井工作面會有著一定的坡度，同時采礦機(jī)具有開機(jī)停機(jī)頻繁、采礦工作坡度大等特點。變頻控制技術(shù)能夠更好的滿足采礦機(jī)的實際應(yīng)用需求，運用四象限運行原理，將本采礦機(jī)整流電路變?yōu)榭煽刂浦悄苣K控制電路。在采礦機(jī)供電運行時，原有逆變電路與整流電路相互轉(zhuǎn)換，電能與電網(wǎng)翻轉(zhuǎn)，從而達(dá)到節(jié)能效果。變頻控制技術(shù)在采礦機(jī)中的使用，能夠?qū)\行狀態(tài)下通過變頻器對采礦機(jī)進(jìn)行調(diào)控，讓采礦機(jī)達(dá)到最佳效果。

1.3 變頻控制技術(shù)對傳送機(jī)運行的影響

礦山工程中傳送機(jī)的工作條件較為特殊，通常工作環(huán)境較為復(fù)雜，工作較為繁重，因此對傳送機(jī)的設(shè)備性能提出了更高的要求。傳送機(jī)在實際使用過程中要不斷的啟動、關(guān)閉，同時調(diào)速任務(wù)也較為繁重，這也大大增加了機(jī)電設(shè)備故障問題的發(fā)生率。

傳送機(jī)在使用過程中的啟動與停止都會消耗較大的電能，變頻控制技術(shù)的使用能夠根據(jù)傳送機(jī)實際運載強(qiáng)度對運轉(zhuǎn)功率機(jī)械能轉(zhuǎn)換，在最大程度上節(jié)約能耗。變頻控制技術(shù)的能夠有效解決傳送機(jī)運行過程中帶能消耗多、熱量散發(fā)大的缺點，大大延長傳送機(jī)的使用壽命。同時變頻控制技術(shù)實現(xiàn)了對傳送機(jī)的柔性調(diào)節(jié)，極大程度延長設(shè)備皮帶使用壽命，防止因皮帶老化而出現(xiàn)的安全隱患。變頻控制技術(shù)在礦山傳送機(jī)的中使用。

能夠在實現(xiàn)傳送機(jī)自身保護(hù)的同時，提高機(jī)械工作效率。變頻控制技術(shù)能夠通過內(nèi)部軟件有效對傳送機(jī)速度機(jī)械能調(diào)節(jié)，減少調(diào)速電阻損壞率。

變頻控制技術(shù)在礦山傳送機(jī)中的使用，能夠有效節(jié)約傳送機(jī)電能，達(dá)到節(jié)能減排的目的。在實際應(yīng)用中，變頻控制技術(shù)能夠讓傳送機(jī)設(shè)備性能得到極大改善，并在礦山工程中廣泛應(yīng)用。

2 結(jié)語

隨著近些年來變頻控制技術(shù)不斷發(fā)展，其變頻調(diào)控性能也在逐漸穩(wěn)定。

由于其操作方便、速度可控制、工作效率高等特點，因此在礦山機(jī)電設(shè)備中得到廣泛應(yīng)用。變頻控制技術(shù)在很大程度上提高了礦山企業(yè)生產(chǎn)與加工效率的同時，并進(jìn)一步做到機(jī)電設(shè)備的節(jié)能環(huán)保，降低了企業(yè)生產(chǎn)成本，增加企業(yè)市場競爭力。