趙　晨（平頂山天安煤業(yè)股份有限公司十一礦,河南　平頂山　467000）

論變頻調(diào)控技術(shù)在煤礦機電設(shè)備中的應(yīng)用

趙晨
（平頂山天安煤業(yè)股份有限公司十一礦,河南平頂山467000）

摘要：自改革開放以來，我國經(jīng)濟得到了飛速的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)日新月異。先進的變頻調(diào)控技術(shù)在我國的煤礦行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，該技術(shù)不僅將煤礦公司惡劣的生產(chǎn)環(huán)境進行了改善，還將煤礦公司的生產(chǎn)效率進行了提升。本文對變頻調(diào)控技術(shù)的應(yīng)用原理進行了介紹，同時詳細的對變頻調(diào)控技術(shù)在煤礦機電設(shè)備中的應(yīng)用情況進行了闡述，希望對變頻調(diào)控技術(shù)在煤礦機電設(shè)備中的應(yīng)用起到一定的推動作用。

關(guān)鍵詞：變頻調(diào)控技術(shù)；煤礦機電設(shè)備；應(yīng)用

0　前言

隨著我國科技的飛躍發(fā)展，變頻調(diào)控技術(shù)作為一項先進的技術(shù)在煤礦機電設(shè)備中得到了廣泛的應(yīng)用。該技術(shù)對煤礦生產(chǎn)環(huán)境的改善，生產(chǎn)效率的提升以及環(huán)境保護方面有著非常大的幫助?？梢哉f將變頻調(diào)控技術(shù)應(yīng)用于煤礦機電設(shè)備中對我國煤礦行業(yè)來說非常的重要。變頻調(diào)控技術(shù)基于多種基礎(chǔ)技術(shù)的融合產(chǎn)生的，該技術(shù)雖然由這些技術(shù)衍生出來，然而在技術(shù)高低方面，相比于這些基本技術(shù)而言又略高。所以，本文探討了變頻調(diào)控技術(shù)在煤礦機電設(shè)備中的應(yīng)用情況。

1　變頻調(diào)控技術(shù)應(yīng)用的原理

計算機技術(shù)、大功率輸出技術(shù)以及電子技術(shù)等的綜合應(yīng)用就是變頻調(diào)控技術(shù)的應(yīng)用原理。該技術(shù)隨著我國科技的飛躍發(fā)展慢慢得到完善。對于變頻調(diào)控技術(shù)的應(yīng)用原理來說，并不能只關(guān)注調(diào)控技術(shù)，畢竟電機轉(zhuǎn)動技術(shù)與微機技術(shù)也存在于變頻調(diào)控技術(shù)的應(yīng)用原理之中，該技術(shù)融合了不同技術(shù)的優(yōu)點，所以只談?wù)撜{(diào)控技術(shù)是非常片面的。變頻調(diào)控技術(shù)由于融合了不同技術(shù)的特點使得變頻調(diào)控技術(shù)的機電一體化得以成形。因此，機電一體化的綜合應(yīng)用實例可以借用變頻調(diào)控技術(shù)。

2　變頻調(diào)控技術(shù)在煤礦機電設(shè)備中的應(yīng)用

煤礦行業(yè)的傳統(tǒng)性非常強，大量落后的采煤設(shè)備依舊在煤礦開采中被廣泛的應(yīng)用，然而這些設(shè)備已經(jīng)無法跟上時代的步伐，對于社會的發(fā)展需求無法做到滿足，所以更新煤礦行業(yè)的機械技術(shù)勢在必行。本文對于煤礦機電設(shè)備中變頻調(diào)控技術(shù)的應(yīng)用情況的介紹從井下絞車、主通風機、皮帶機以及礦井提升機這四個方面出發(fā)。

2.1在煤礦礦井絞車中變頻調(diào)控技術(shù)的應(yīng)用

保護系統(tǒng)和電控系統(tǒng)存在于在煤礦礦井絞車中變頻調(diào)控技術(shù)的應(yīng)用之中，改進變頻調(diào)控技術(shù)就需要對660V與50Hz的輸出電源做到保證。主要是這種情況下，-10%到10%是電壓允許的波動范圍，-2.5%到2.5%是電壓允許的頻率波動范圍，而且對于功能的提升還有別的數(shù)據(jù)的變化和自動轉(zhuǎn)矩來幫助。這些數(shù)據(jù)的變化對于100%情況下絞車的定轉(zhuǎn)矩可以做到保證，同時還保護著過流、過壓、以及斷相等。

2.2在煤礦主通風設(shè)備中變頻調(diào)控技術(shù)的應(yīng)用

2.2.1主通風設(shè)備的重要性

在煤礦行業(yè)所使用的設(shè)備中，主通風設(shè)備作為呼吸系統(tǒng)為煤礦提供空氣，其所占的地位非常的重要。如果有問題出現(xiàn)在主通風設(shè)備的運行之中就會影響這個作業(yè)的流程，所以對于變頻調(diào)控技術(shù)的應(yīng)用來說，主通風設(shè)備才是最應(yīng)該先下手的。主通風設(shè)備作用于煤礦行業(yè)礦井作業(yè)之中，每天必須不停的運轉(zhuǎn)，該設(shè)備與人的呼吸系統(tǒng)很像，主通風設(shè)備的運轉(zhuǎn)要一直跟隨著煤礦采礦作業(yè)，該設(shè)備的運轉(zhuǎn)情況決定于采礦作業(yè)的開始和停止，由此可以看出煤礦行業(yè)非常依賴主通風設(shè)備的作用。然而，煤礦開采的深入與挖掘延伸了煤礦的巷道，在這種情況下即使不改變風量，煤礦礦井下面也要不停的加強所需風的壓力，這就需要提升主通風機械的功率。因而，需要對不同型號的主通風設(shè)備進行存儲，這是因為在不同的階段，主通風機械所應(yīng)用的型號也不一樣，這就使得總成本有所增加。如果不同的功率要求可以由一臺主通風機械進行滿足，這就可以降低整體的成本，也會降低耗能。

2.1.2在煤礦主通風設(shè)備中變頻調(diào)控技術(shù)的應(yīng)用

在電耗方面，將變頻調(diào)控技術(shù)應(yīng)用到煤礦中的主通風設(shè)備之中就會有所降低，而且還能夠有效地滿足不同的風量需求。運用變頻控制技術(shù)改造主通風機設(shè)備，不僅使得主通風設(shè)備的變頻軟啟動得以實現(xiàn)，還能對電流啟動的不必要沖擊做到避免，從而對電網(wǎng)也做到了保護，電流啟動產(chǎn)生的沖擊也能因此消除掉。而且這種技術(shù)的應(yīng)用還可以對該設(shè)備的啟動和停止做到隨意的轉(zhuǎn)換。

煤礦的主通風機械在運行的過程之中，大部分時間都處于比較低的運行速度，這就會對電氣的沖擊壓力和主通風機械的作業(yè)強度進行有效地降低，主通風機械的使用壽命也就會得到延長。而且變頻調(diào)控技術(shù)對該設(shè)備的改造不僅將很多沒必要的沖擊做到了避免，還會使維修的成本和次數(shù)得到降低。如果將旋風機應(yīng)用到煤礦之中，旋風機在運行的過程中進行變頻調(diào)控需要兩臺旋風機保持差不多的頻率，目的就是為了對機械的轉(zhuǎn)速一致性進行保證，從而對因不一致的轉(zhuǎn)速造成的不必要風阻的形成進行避免。通過對變頻調(diào)控技術(shù)對主煤礦主井通風系統(tǒng)進行調(diào)控（如下圖所示），從而達到通風的要求。

2.3在煤礦皮帶機中變頻調(diào)控技術(shù)的應(yīng)用

與提升機的工作原理相比，皮帶機的工作原理大致一樣。在進行井下作業(yè)的過程之中，皮帶機的功率比提升機小，這是二者工作原理最大的不同點。由轉(zhuǎn)子繞組的降壓來啟動繞線點擊是皮帶機的啟動方式，在工頻運行以后，由液力耦合器的切換轉(zhuǎn)到皮帶機是皮帶機的運行方式。在我們國家很多煤礦對于皮帶機的軟啟動，一般都是由液力耦合器來幫助的，皮帶機的啟動在這種情況下需要對液力耦合器的整體效率進行調(diào)整，調(diào)整為0作為整體的機械效率，目的就是為了空載啟動電機。

但是轉(zhuǎn)子串接電阻雖然能夠?qū)舆^程中的轉(zhuǎn)矩和降壓空載進行完善，在啟動電機的過程之中還有有著很大的電流，這就會使得電壓和電網(wǎng)出現(xiàn)的變動很劇烈，電氣機械內(nèi)部的不必要沖擊和發(fā)熱等現(xiàn)象甚至會出現(xiàn)在其中。而且，在啟動的過程中，液力耦合器的使用會議一昂地啟動的時間，加大加載的合力，皮帶的老化和斷裂就會出現(xiàn)在煤礦作業(yè)過程之中，所以要提高對皮帶的要求，同時，作業(yè)時間太長會加大皮帶機的內(nèi)部溫度以及很大的功率波動等現(xiàn)象。

以下我們對煤礦皮帶機中變頻調(diào)控技術(shù)的應(yīng)用做了介紹，變頻調(diào)控技術(shù)對于皮帶機的改造將會使機械的軟啟動和軟停運得以實現(xiàn)，還能夠穩(wěn)定煤礦中機械的整體作業(yè)性能。由變頻調(diào)控技術(shù)調(diào)控整個系統(tǒng)以后會使功率達到90%以上的功率因數(shù)，很多無功功率也就被消除掉了，而且變頻調(diào)控技術(shù)的應(yīng)用將會提升系統(tǒng)整體的總輸送功率，相比于液力耦合器的總驅(qū)動功率，有著10%左右的提升。皮帶機被改造以后還會使得系統(tǒng)依據(jù)不同的情況調(diào)控不同負荷工況下的系統(tǒng)，這個過程中最主要的就是對輸入和輸出的頻率變動進行調(diào)節(jié)，這種改造不僅使原有的電動機恒速運轉(zhuǎn)模式被改變，還會對電能的消耗進行降低。

2.4在煤礦提升機中變頻調(diào)控技術(shù)的應(yīng)用

輸送工作人員和相應(yīng)物料是煤礦公司礦井提升機的關(guān)鍵作用，對于煤礦公司來說，該設(shè)備非常的最重要。更新調(diào)控煤礦提升機，在轉(zhuǎn)子電路中，用電動機與相關(guān)的金屬電子相連接，隨后用控制器阻斷電阻，從而使調(diào)速的目的等已實現(xiàn)，對于煤礦提升機來說，這是傳統(tǒng)的更新調(diào)控方法，其控制裝置不僅會提升電阻的能耗，其中產(chǎn)生的熱量也無法有效地散發(fā)出來。調(diào)速電子裝置包含在有機調(diào)速之中，只有很小的調(diào)速范圍，而且在精度方面也非常的低，最關(guān)鍵的就是有著非常差的安全性能，在減速的過程之中需要投切制動的電流，這樣也非常容易損害設(shè)備，降低設(shè)備的使用壽命，同時還會使得消耗的電耗大增。在提升機中應(yīng)用變頻調(diào)控技術(shù)可以將不必要的電耗進行降低，還會在精度方面和安全性能方面有所提升，最關(guān)鍵的就是對原先電阻調(diào)控中出現(xiàn)的問題從根源上解決掉，無極狀態(tài)下的平穩(wěn)調(diào)速也將由此得以實現(xiàn)，真?zhèn)€系統(tǒng)的安全性能也會由此得到提升，不必要的電能消耗也會得到消除，維修成本也會因此得到縮減。

3　結(jié)語

飛躍發(fā)展的科學(xué)技術(shù)使得變頻調(diào)控技術(shù)在煤礦機電設(shè)備中得到了廣泛的應(yīng)用。變頻調(diào)控技術(shù)的應(yīng)用不僅對煤炭行業(yè)的整體環(huán)境做到了改善，提高了煤炭行業(yè)的工作效率，更是在一定程度上對煤炭行業(yè)生產(chǎn)成本的降低起到了很大的幫助，在這個過程中還能夠節(jié)約能源。我們有理由相信變頻調(diào)控技術(shù)在煤礦機電設(shè)備中的應(yīng)用將會使得我國煤炭行業(yè)的發(fā)展變得更加的光明。

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