馮剛++李建國

摘 要 隨著煤礦生產(chǎn)行業(yè)對于生產(chǎn)成本的要求越來越高，特別是要求針對煤礦企業(yè)機(jī)械用電節(jié)能的要求的不斷提高，煤礦企業(yè)對于變頻技術(shù)的需求也不斷的增加。本文在對變頻技術(shù)簡單介紹的基礎(chǔ)之上，談?wù)摿藢⒆冾l技術(shù)應(yīng)用在現(xiàn)代煤礦機(jī)電工程的前景。

【關(guān)鍵詞】變頻技術(shù) 煤礦機(jī)電工程 應(yīng)用

隨著我國各地煤礦資源的不斷開采，我國煤礦行業(yè)之間的利潤不斷下降，行業(yè)中煤礦企業(yè)之間的競爭日益激烈。煤炭企業(yè)作為用電大戶，通過提高其機(jī)械設(shè)備的節(jié)能效率，能夠有效地控制煤礦企業(yè)的生產(chǎn)成本，從而可以極大的提高其自身的綜合競爭力。將變頻技術(shù)應(yīng)用到煤礦企業(yè)的機(jī)電設(shè)備與機(jī)電工程之中，能夠?qū)崿F(xiàn)煤礦企業(yè)節(jié)能減排，提高企業(yè)行業(yè)競爭力的目的。在當(dāng)前煤礦企業(yè)的日常生產(chǎn)之中，機(jī)電工程的耗電量占到了煤礦企業(yè)總體耗電量的百分之七十以上。所以，如果將變頻技術(shù)應(yīng)用在機(jī)電工程之中也能夠節(jié)省大量的生產(chǎn)成本與能源消耗。但是，目前我國煤礦企業(yè)的機(jī)電工程中使用變頻技術(shù)還需要經(jīng)過設(shè)備升級與技術(shù)升級，在綜合考慮多方面因素的情況下，選取使得具體生產(chǎn)過程的變頻設(shè)備。

1 煤礦機(jī)電工程中變頻技術(shù)的原理介紹

在煤礦的機(jī)電工程的動力設(shè)計過程中，機(jī)械設(shè)備在正常使用的過程中可能并不需要在滿負(fù)荷的情況下進(jìn)行長時間的工作。在這種情況下，為了在滿足生產(chǎn)過程中的動力需求下，應(yīng)該盡量減少電力資源的浪費(fèi)。本文認(rèn)為利用變頻技術(shù)的特點(diǎn)可以幫助煤礦企業(yè)實(shí)現(xiàn)以上要求。變頻技術(shù)中包括了電機(jī)傳動技術(shù)、電力電子技術(shù)以及計算機(jī)控制技術(shù)，所以說變頻技術(shù)是一項(xiàng)包含了強(qiáng)弱電與機(jī)械的綜合技術(shù)。變頻技術(shù)的基礎(chǔ)原理就是通過半導(dǎo)體元件將工頻電流信號轉(zhuǎn)化為其他頻率，再將轉(zhuǎn)化的工頻交流電進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為直流電，根據(jù)逆變器對電壓和電流進(jìn)行控制，最終實(shí)現(xiàn)煤礦機(jī)電設(shè)備的無級調(diào)速。綜上所述，煤礦機(jī)電工程中設(shè)備的變頻技術(shù)就是利用電極的轉(zhuǎn)速與電流頻率之間的同比增長關(guān)系，通過控制電流的頻率來調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)動速度。通過變頻技術(shù)能夠有效的控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動速度，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的穩(wěn)定工作，提高工作效率，實(shí)現(xiàn)節(jié)省能源的目的。

2 變頻技術(shù)在煤礦機(jī)電工程中的應(yīng)用

在煤礦機(jī)電工程中，變頻技術(shù)在很多機(jī)電設(shè)備中都得到了應(yīng)用，變頻技術(shù)不但能夠使得電機(jī)的工作狀態(tài)更加容易調(diào)節(jié)，而且通過現(xiàn)代控制技術(shù)能夠?qū)C(jī)電設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程、智能的操作。

2.1 變頻技術(shù)在提升機(jī)中的應(yīng)用實(shí)踐

在現(xiàn)代煤礦機(jī)電工程中，煤礦提升設(shè)備的主要認(rèn)為就是將煤礦中的礦石與生產(chǎn)工作人員運(yùn)送到預(yù)先設(shè)置的地點(diǎn)，可以看到煤礦提升設(shè)備在煤礦的生產(chǎn)中作用無法被替代。但是煤礦由于生產(chǎn)的需要，提升設(shè)備需要頻繁的調(diào)整期提升的速度，并且常常需要關(guān)閉與啟動。傳統(tǒng)的對煤礦提升設(shè)備進(jìn)行調(diào)速需要將金屬電阻裝入提升設(shè)備的電機(jī)控制電路之中，從而可以不斷的調(diào)整電阻的大小來控制電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。傳統(tǒng)的提升設(shè)備的調(diào)速裝置需要消耗大量的能源，并會產(chǎn)生大量不需要的熱量。而且傳統(tǒng)的提升設(shè)備的調(diào)速裝置的調(diào)速范圍非常有限，調(diào)節(jié)精度也不高。特別是在控制提升設(shè)備的下降的時候還需要使用制動裝置控制速度，所以對于電力資源的浪費(fèi)是很大的，也會對煤礦生產(chǎn)過程造成隱患。而將變頻技術(shù)應(yīng)用在煤礦提升設(shè)備之中，可以從根本上解決傳統(tǒng)的變速裝置所帶來的問題，不僅僅使得設(shè)備的運(yùn)行更加平穩(wěn)，而且使得生產(chǎn)過程更加安全。變頻技術(shù)的使用可以減少設(shè)備中繼電器的使用數(shù)量，減少電路的維護(hù)費(fèi)用。而變頻技術(shù)的控制精度相對于傳統(tǒng)的速度調(diào)節(jié)裝置也具有更大的優(yōu)勢，可以通過修改電路變成命令來實(shí)現(xiàn)對煤礦提升設(shè)備的系統(tǒng)功能的改變。事實(shí)上，通過變頻技術(shù)改變了提升設(shè)備的通過機(jī)械摩擦控制下降速度的減速方式，降低了設(shè)備磨損，延長了機(jī)電設(shè)備的使用壽命。

2.2 變頻技術(shù)在皮帶設(shè)備中的應(yīng)用

在煤礦企業(yè)的生產(chǎn)作業(yè)的機(jī)電工程中，皮帶設(shè)備與提升設(shè)備相比需要更加的功率。皮帶設(shè)備的工作原理是通過點(diǎn)擊轉(zhuǎn)動牽動皮帶的運(yùn)轉(zhuǎn)，從而將皮帶上的礦石輸送到設(shè)備的地點(diǎn)。皮帶設(shè)備的工作原理要求其的運(yùn)作必須通過輪轂與皮帶的相互摩擦而實(shí)現(xiàn)。皮帶設(shè)備的運(yùn)作需要降到的啟動電流，目前我國國內(nèi)大部分的煤炭企業(yè)使用液力耦合設(shè)備來實(shí)現(xiàn)皮帶設(shè)備的軟啟動，在軟啟動的時候啟動電流非常大，不僅僅使得電路中電壓產(chǎn)生較大的起伏，而且會加速皮帶設(shè)備中零件的損壞。液力耦合設(shè)備在運(yùn)作過程中會產(chǎn)生大量熱量，使得相關(guān)設(shè)備的內(nèi)部溫度上升，最終導(dǎo)致設(shè)備機(jī)械磨損增加，最終也會造成設(shè)備運(yùn)行的安全隱患。將變頻技術(shù)引入到皮帶設(shè)備中，不但能夠取代液力耦合設(shè)備實(shí)現(xiàn)皮帶設(shè)備的軟啟動，而且使得皮帶設(shè)備在運(yùn)行和啟動、停止過程中更加穩(wěn)定，并且使得皮帶設(shè)備的能源利用率大大提高。

2.3 變頻技術(shù)在通風(fēng)設(shè)備中的應(yīng)用

在煤礦企業(yè)的生產(chǎn)作業(yè)的機(jī)電工程中，通風(fēng)設(shè)備由于其自身的作用在煤礦企業(yè)的所有機(jī)電設(shè)備中占據(jù)了非常重要的位置。為了保證生產(chǎn)現(xiàn)場的空氣流通，需要通風(fēng)設(shè)備一致工作。但是隨著開采深度的增加，對于風(fēng)壓的要求也越來越高，通風(fēng)設(shè)備的功率也會隨之增加。這種情況下，要求通風(fēng)設(shè)備應(yīng)該具有隨著開采深度的變化而不斷的變化。并且通風(fēng)設(shè)備在啟動的時候，需要較大的啟動電流。而是用變頻技術(shù)之后可以對通風(fēng)設(shè)備轉(zhuǎn)動速度進(jìn)行有效的控制，從而極大的減少能源的消耗，并增加通風(fēng)設(shè)備的使用壽命。

綜上所述，將變頻技術(shù)應(yīng)用到煤礦機(jī)電工程中具有良好的使用前景，目前在我國的煤礦生產(chǎn)中以及得到了一定的應(yīng)用實(shí)踐，但是距離成熟應(yīng)用仍然具有一定的距離。在煤礦沒成的機(jī)電工程中存在不同種類的機(jī)電設(shè)備，對于速度調(diào)節(jié)與啟動停止的要求也不盡相同。為了擴(kuò)展變頻技術(shù)在煤礦開采過程中的廣泛使用，要求針對不同的機(jī)電設(shè)備采用不同的變頻技術(shù)。

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作者單位

陜西陜煤銅川礦業(yè)東坡煤礦 陜西省銅川市 727023endprint