礦山機(jī)電設(shè)備變頻控制技術(shù)的運(yùn)用

馬吉忠

摘要：近些年我國(guó)礦產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，礦產(chǎn)資源開采力度不斷加大，對(duì)礦山機(jī)電設(shè)備的需求量和性能要求但可以更好地保證其運(yùn)行過程的安全性，而且操作非常簡(jiǎn)便，占地面積小且運(yùn)行效率高，易于拆裝，能耗低，可見其在礦山機(jī)電設(shè)備中的運(yùn)用體現(xiàn)出非常大的優(yōu)勢(shì)。鑒于此，本文首先簡(jiǎn)要分析了變頻控制技術(shù)的運(yùn)用原理和發(fā)展情況，然后詳細(xì)論述了其在礦山設(shè)備中的具體應(yīng)用及未來發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：礦山;機(jī)電設(shè)備;變頻控制技術(shù);運(yùn)用

1 變頻控制技術(shù)運(yùn)用原理與發(fā)展

我國(guó)礦產(chǎn)資源開采量非常之大，各大礦產(chǎn)企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)也越來越激烈，想要不斷提升自身的市場(chǎng)地位，就要提升企業(yè)的綜合實(shí)力，其中機(jī)電設(shè)備的污染排放和節(jié)能減排能力是至關(guān)重要的一項(xiàng)內(nèi)容。我國(guó)目前很多礦產(chǎn)企業(yè)都將變頻控制技術(shù)運(yùn)用到機(jī)電設(shè)備當(dāng)中，在保證設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量基礎(chǔ)之上，有效降低污染，起到很好地保護(hù)環(huán)境作用，促使企業(yè)的長(zhǎng)足的發(fā)展。據(jù)相關(guān)調(diào)查統(tǒng)計(jì)顯示，機(jī)電設(shè)備在礦產(chǎn)企業(yè)中日常運(yùn)營(yíng)中的用電量幾乎占到了70%以上，可見這部分能耗非常之大，而通過對(duì)變頻控制技術(shù)的合理運(yùn)用便能夠節(jié)約很大一部分能耗，同時(shí)也能為企業(yè)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)企業(yè)可持續(xù)戰(zhàn)略發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)具有十分重要的意義。除此之外，變頻控制技術(shù)的運(yùn)用原理非常簡(jiǎn)單，其實(shí)就是一種調(diào)速變頻處理技術(shù)，通過對(duì)各種微機(jī)處理技術(shù)、電子技術(shù)和傳動(dòng)技術(shù)將機(jī)電設(shè)備自身電能和外界電能進(jìn)行處理的一個(gè)過程，也可以看作是利用半導(dǎo)體將電源頻率轉(zhuǎn)換成了不同的頻率以方便使用[1]。在礦山機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用，即將礦山機(jī)電設(shè)備所使用的交流電轉(zhuǎn)換成直流電，然后再利用逆變器對(duì)其頻率進(jìn)行改變，將交流電作為一種驅(qū)動(dòng)來滿足調(diào)速實(shí)際要求，而且還不會(huì)產(chǎn)生多余的能耗。在礦山機(jī)電設(shè)備中應(yīng)用變頻控制技術(shù)，在有效控制能耗的同時(shí)，還實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化調(diào)控效果。近些年我國(guó)變頻控制技術(shù)已經(jīng)取得了很大程度的進(jìn)步和發(fā)展，可以實(shí)現(xiàn)更高效的調(diào)速和自動(dòng)化程度。

2 礦山機(jī)電設(shè)備中變頻控制技術(shù)的應(yīng)用

2.1 皮帶設(shè)備中變頻控制技術(shù)的應(yīng)用

礦山開采中所用到的皮帶機(jī)往往功率都相對(duì)比較大，所以皮帶機(jī)電設(shè)備屬于一種能耗比較大的電能設(shè)備，將變頻控制技術(shù)運(yùn)用到其中就顯得尤為必要。皮帶運(yùn)動(dòng)過程基本上都是依靠輪轂?zāi)Σ梁推渥陨淼膹埩ψ冃蝸韺?shí)現(xiàn)的，而在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中比較容易出現(xiàn)活動(dòng)不均勻和不協(xié)調(diào)現(xiàn)象，若不及時(shí)處理還會(huì)造成電源跳閘事故的發(fā)生，嚴(yán)重威脅著皮帶的安全穩(wěn)定運(yùn)行，有時(shí)候甚至還會(huì)出現(xiàn)位置偏移，給整個(gè)礦山開采系統(tǒng)都造成了很大的不良影響[2]。變頻控制技術(shù)的運(yùn)用可以很好地避免皮帶自身系統(tǒng)的不協(xié)調(diào)問題，這樣就可以保證皮帶實(shí)際運(yùn)行過程的平穩(wěn)性和安全性，避免出現(xiàn)擺動(dòng)現(xiàn)象，同時(shí)也在一定程度上減少了電能損耗。

2.2 提升設(shè)備中變頻控制技術(shù)的應(yīng)用

我國(guó)以往所使用的礦山提升機(jī)工作原理都是先將金屬電阻接入到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電路當(dāng)中，然后再利用接觸器將電阻切除，以實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)提升機(jī)運(yùn)行速度的效果?？蓪?shí)踐證明這一方式在實(shí)際應(yīng)用過程中存在很多弊端，體現(xiàn)最為明顯的包括：提升機(jī)運(yùn)行速度調(diào)節(jié)范圍小、電阻能耗大、調(diào)速精準(zhǔn)度低以及提升機(jī)內(nèi)部散熱效果差等。除此之外，在提升機(jī)下放和減速段需要?jiǎng)恿χ苿?dòng)，在此過程中沒有將電源能量完全消耗掉，造成了電能的嚴(yán)重浪費(fèi)，而且還會(huì)給提升機(jī)造成一定程度的損壞，無法有效保證其運(yùn)行過程的安全性。而在提升驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中融入變頻控制技術(shù)之后便能夠很好地解決上面所述各類問題，同時(shí)還能夠在保證提升機(jī)處于安全穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)前提之下，實(shí)現(xiàn)對(duì)其的有效調(diào)速，當(dāng)然這里所說的調(diào)速和以往傳統(tǒng)的機(jī)械調(diào)速并不相同，是指電氣控制調(diào)速，這種調(diào)速方式可以有效降低操作給提升機(jī)所帶來的摩擦和沖擊，延長(zhǎng)提升機(jī)的使用年限[3]。另外，變頻控制技術(shù)在應(yīng)用過程中還體現(xiàn)出很好的回饋制動(dòng)特點(diǎn)，在提升機(jī)處于負(fù)力狀態(tài)的時(shí)候，電動(dòng)機(jī)便會(huì)產(chǎn)生再生能量并傳送到電網(wǎng)，有效節(jié)約電能。由于變頻控制技術(shù)可以對(duì)電控系統(tǒng)繼電器和程序之間的邏輯關(guān)系進(jìn)行編寫，所以可以有效降低操作失誤的發(fā)生概率。還有就是變頻控制技術(shù)外部線路繼電器數(shù)量比較少，所以可以降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

2.3 通風(fēng)設(shè)備中變頻控制技術(shù)的應(yīng)用

機(jī)械年變頻控制技術(shù)也逐漸被應(yīng)用到礦山通風(fēng)設(shè)備當(dāng)中，通風(fēng)設(shè)備在礦井開采作業(yè)當(dāng)中的主要作用就是促使井下空氣的流通，將井下的有害氣體及時(shí)排出，為井下輸入足量新鮮的空氣，可見該項(xiàng)工作和每一位礦工人員的生命安全都密切相關(guān)，所以通風(fēng)機(jī)在礦山企業(yè)生產(chǎn)過程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。隨著礦產(chǎn)資源的不斷開采，資源總量不斷減少，為了滿足快速發(fā)展的社會(huì)需求，只能不斷加大開采規(guī)模和開采深度，礦井深度越大就要求通風(fēng)機(jī)的功率越大，否則根本無法有效滿足井下實(shí)際通風(fēng)需求，在此背景之下就需要將變頻控制技術(shù)運(yùn)用到礦井通風(fēng)機(jī)系統(tǒng)當(dāng)中[4]。變頻控制技術(shù)完全可以結(jié)合井下實(shí)際風(fēng)量需求來調(diào)節(jié)通風(fēng)機(jī)的運(yùn)行功率，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電能的最大程度節(jié)約利用，同時(shí)也保證了通風(fēng)機(jī)運(yùn)行過程的穩(wěn)定性。除此之外，變頻控制技術(shù)在通風(fēng)設(shè)備中的應(yīng)用還能夠降低設(shè)備啟動(dòng)電流，從減少對(duì)設(shè)備的沖擊，起到很好地保護(hù)作用，減少維護(hù)資金投入，延長(zhǎng)使用壽命。

2.4 排水泵中變頻控制技術(shù)的應(yīng)用

排水泵在礦山作業(yè)中也占據(jù)著十分重要的地位，其主要功能是實(shí)施礦區(qū)排水處理工作，但并不是定時(shí)定量的，不同季節(jié)和時(shí)期對(duì)其工作效率有著不一樣的要求，所以存在較為嚴(yán)重的電能損耗。通過對(duì)變頻控制技術(shù)的合理運(yùn)用，可以有效改善這一問題，大大降低能源損耗。

3 變頻控制技術(shù)在礦山機(jī)電設(shè)備中應(yīng)用的發(fā)展前景

變頻控制技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中體現(xiàn)出最大的優(yōu)勢(shì)為：能耗低、運(yùn)行穩(wěn)定以及經(jīng)濟(jì)效益高，所以近些年受到了廣大礦山企業(yè)的青睞和關(guān)注，也被廣泛運(yùn)用到礦山各類機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)當(dāng)中，發(fā)揮著十分重要的作用。我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)水平快速提升，變頻控制技術(shù)在礦山機(jī)電設(shè)備中所發(fā)揮的作用越來越大，未來發(fā)展前景一片光明[5]?，F(xiàn)如今市場(chǎng)上也不斷涌現(xiàn)各種新技術(shù)和新工藝，促使礦山機(jī)電設(shè)備不斷完善和強(qiáng)大，變頻節(jié)能技術(shù)在新興機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用將會(huì)更為廣泛。需要注意的是，任何一個(gè)設(shè)備在經(jīng)歷了長(zhǎng)時(shí)間的磨礪之后各項(xiàng)功能都會(huì)有所減弱，此時(shí)就需要對(duì)其實(shí)施優(yōu)化與改造處理通過多種的調(diào)整，使得變頻節(jié)能技術(shù)更加的先進(jìn)，在礦山機(jī)電設(shè)備中變頻節(jié)能技術(shù)將會(huì)更向前一步發(fā)展壯大。

結(jié)束語(yǔ)

總而言之，經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展促使各個(gè)行業(yè)都在不斷進(jìn)步，礦山機(jī)電設(shè)備通過對(duì)變頻控制技術(shù)的運(yùn)用，在保證設(shè)備運(yùn)行效率和質(zhì)量的同時(shí)，大大降低了運(yùn)行過程的能耗，尤其適用于那些體型和功率都比較大的設(shè)備。當(dāng)然我們還需要不斷加大研究力度，在技術(shù)層面進(jìn)行不斷創(chuàng)新和優(yōu)化，逐漸向著智能化和自動(dòng)化方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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