袁明亮

摘 要：在經(jīng)濟(jì)社會(huì)飛速發(fā)展的背景下，能源危機(jī)成為各個(gè)國家共同面臨的問題。我國是煤炭大國，隨著煤炭開采量的增加，能源消耗也不斷加劇，只有在生產(chǎn)環(huán)節(jié)引入先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備，才能提高生產(chǎn)效率。其中，變頻技術(shù)能很好的解決這一問題，在煤礦機(jī)電設(shè)備中應(yīng)用變頻技術(shù)，能大大降低能源損耗，提升綜合效益。本文首先對(duì)變頻技術(shù)的工作原理進(jìn)行分析，進(jìn)而對(duì)其在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用原因和應(yīng)用措施進(jìn)行探討。

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

引言：

作為煤炭大國，我國煤炭企業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮重要作用。在經(jīng)濟(jì)社會(huì)不斷發(fā)展的背景下，人們生活質(zhì)量提高的同時(shí)煤炭資源的數(shù)量也越來越少，使得煤炭行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈。為了發(fā)掘煤炭企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，盡可能的降低能源消耗，提高煤炭行業(yè)的工作效率，在實(shí)際工作中引入變頻技術(shù)，能有效解決這些問題，同時(shí)，也對(duì)生態(tài)環(huán)境起到一定的保護(hù)作用。因此，在煤炭機(jī)電設(shè)備中應(yīng)用變頻技術(shù)能有效促進(jìn)煤炭行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

一、變頻技術(shù)概述

（一）變頻技術(shù)的工作原理

變頻技術(shù)主要就是指對(duì)交流電的輸出頻率進(jìn)行改變，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的自控能力，使電能的消耗降低。變頻器在變頻技術(shù)中發(fā)揮重要作用，其工作電路主要由直流部分、整流部分，以及控制和逆變四個(gè)部分構(gòu)成，主要的工作原理就是：在整流部分，將交流電轉(zhuǎn)化成直流電，然后在直流環(huán)節(jié)經(jīng)過濾波和直流儲(chǔ)能，接著通過逆變器生成可以控制的交流電，最終將電流提供給發(fā)電機(jī)。[1]當(dāng)前，在科學(xué)技術(shù)的支持下，變頻技術(shù)不斷優(yōu)化，變頻速度越來越高、控制能力逐漸加強(qiáng)，整體上逐漸向智能化和自動(dòng)化方向演變。將變頻技術(shù)應(yīng)用于煤礦機(jī)電設(shè)備中，能最大化的發(fā)揮變頻技術(shù)的價(jià)值，從而達(dá)到降低能耗，提高工作效率的目的。

（二）變頻調(diào)速技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

1.調(diào)速功能良好，具有高功率因數(shù)

可靠性、高效性是變頻調(diào)速技術(shù)的主要特點(diǎn)。與其他設(shè)備不同，變頻調(diào)速器能夠在一定時(shí)間里通過內(nèi)的矢量控制模式，與電機(jī)的實(shí)際負(fù)荷與動(dòng)態(tài)參數(shù)和靜態(tài)參數(shù)相結(jié)合，在保證動(dòng)電流不超過額定電流的情況下，應(yīng)用矢量方式是啟動(dòng)力矩加大，進(jìn)而逐漸加大電機(jī)頻率，實(shí)現(xiàn)從零到正常頻率的轉(zhuǎn)變，最終能夠?qū)ζ溥M(jìn)行有效控制。主要通過對(duì)電機(jī)的負(fù)荷和工藝參數(shù)的變化進(jìn)行考慮，來調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速，對(duì)電機(jī)實(shí)施控制，保證電機(jī)運(yùn)行的平穩(wěn)性和安全性。實(shí)施這樣的控制，能有效降低電機(jī)的損耗，還能發(fā)揮調(diào)速系統(tǒng)的自動(dòng)補(bǔ)償功能，減少電機(jī)的無功損耗，從而使電機(jī)運(yùn)行效率提高。

2.具有自動(dòng)制動(dòng)和安全測(cè)控的特點(diǎn)，能夠?yàn)閷?shí)現(xiàn)自動(dòng)化的智能化提供保障。

3.具有節(jié)能特點(diǎn)

變頻調(diào)速技術(shù)能夠使工藝流程得到改善，起到節(jié)約電能的目的，最終會(huì)使產(chǎn)品性能提升，使電機(jī)所需的各種物料的參數(shù)都能達(dá)到最佳要求。采用這種技術(shù)，能有效減少能源浪費(fèi)，而且調(diào)速本身就具有無噪音、消耗小的特點(diǎn)，在一定程度上體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性和節(jié)約性的特點(diǎn)。

二、煤礦機(jī)電設(shè)備中變頻技術(shù)應(yīng)用的原因

在社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)新時(shí)期，我國為了保證國民經(jīng)濟(jì)的平穩(wěn)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)社會(huì)生產(chǎn)的有序性，使得煤炭開采力度不斷增加，這也導(dǎo)致我國煤炭資源日益減少，進(jìn)而使得煤炭產(chǎn)業(yè)內(nèi)部的競(jìng)爭(zhēng)愈演愈烈，甚至出現(xiàn)了不良競(jìng)爭(zhēng)。因此，要想保證煤炭行業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展，就要充分考慮資源問題，引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備，完善煤礦機(jī)電設(shè)備，保證在煤炭開采環(huán)節(jié)能降低能源損耗，實(shí)現(xiàn)用最小的成本換取最大的利益的目的。[2]將變頻技術(shù)應(yīng)用于煤礦機(jī)電設(shè)備中，能有效提高煤礦開采效率，還能節(jié)約資源，不但能產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益，還能產(chǎn)生巨大的社會(huì)效益。

三、煤礦機(jī)電設(shè)備中變頻技術(shù)的應(yīng)用情況

（一）在提升機(jī)中的應(yīng)用

提升機(jī)是在煤礦生產(chǎn)中發(fā)揮重要作用，是經(jīng)常使用的機(jī)電設(shè)備，提升機(jī)不但要運(yùn)送人員，將煤炭開采人員運(yùn)送到工作區(qū)域，還要運(yùn)輸開采設(shè)備和材料，使用率比較高。此外，在日常施工中，提升機(jī)能有效保障開采人員的人身安全。提升機(jī)有以下幾個(gè)方面的特點(diǎn)，其一，啟動(dòng)、停止頻繁；其二，速度變化較為復(fù)雜。提升機(jī)主要借助電路中的金屬電阻進(jìn)行調(diào)速，電機(jī)的轉(zhuǎn)速與電阻大小之間相關(guān)，不但會(huì)造成電能損耗，還比較容易造成安全問題。顯然，利用額外動(dòng)力完成調(diào)速的方法不能滿足節(jié)能性和經(jīng)濟(jì)性的要求。將變頻技術(shù)應(yīng)用于提升機(jī)中，主要就是將使交流四象限變頻調(diào)速系統(tǒng)與變頻防爆提升機(jī)結(jié)合使用，在數(shù)字信息技術(shù)和編程技術(shù)的支撐下，使得煤礦機(jī)電設(shè)備各個(gè)電路之間相互連貫，形成配合，進(jìn)一步使元件之間的聯(lián)系加強(qiáng)，從輸出和輸入端口對(duì)提升機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，提高提升機(jī)的工作性能

（二）在皮帶機(jī)中的應(yīng)用

皮帶機(jī)在煤炭開采中的主要作用就是運(yùn)輸?shù)V料，應(yīng)用皮帶能有效完成井下煤炭運(yùn)動(dòng)，但是，這一過程主要是靠摩擦力實(shí)施牽引運(yùn)輸，來帶動(dòng)皮帶運(yùn)動(dòng)，從而會(huì)加大電流消耗。在傳統(tǒng)皮帶機(jī)運(yùn)行中，主要采用液力耦合器來啟動(dòng)皮帶機(jī)，但是較長時(shí)間的使用比較容易使皮帶斷裂。因此，為了使皮帶機(jī)的壽命延長，就可以使用變頻技術(shù)，從而在電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，能緩解電流波動(dòng)，盡可能的減少電能的內(nèi)部消耗。通過工作實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，將變頻技術(shù)應(yīng)用于皮帶機(jī)中，能大大提高能源利用率，進(jìn)一步提升皮帶傳送效率，降低維修費(fèi)用，從而實(shí)現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的最大化。

（三）在流體負(fù)荷設(shè)備中的應(yīng)用

當(dāng)前，變頻技術(shù)在風(fēng)機(jī)設(shè)備的應(yīng)用越來越廣泛，在實(shí)際應(yīng)用中，能夠針對(duì)特殊的施工環(huán)境設(shè)計(jì)具有較強(qiáng)適應(yīng)性的變頻設(shè)備，與傳統(tǒng)風(fēng)機(jī)相比，改造后的風(fēng)機(jī)最低轉(zhuǎn)速降到更低，與電井的特殊環(huán)境具有更強(qiáng)的適應(yīng)性，在一定程度上還降低了電能的消耗。除此之外，變頻調(diào)速在給水工作中發(fā)揮較大的靈活性，對(duì)于設(shè)備內(nèi)部的沖擊也起到制約作用，使工藝系統(tǒng)可控性大大提高。

四、結(jié)語

綜上所述，在社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)新時(shí)期，節(jié)能和環(huán)保是國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)各個(gè)行業(yè)提出的新的要求，煤礦行業(yè)具有高能耗的特點(diǎn)，要想滿足節(jié)能環(huán)保的要求，就要在機(jī)電設(shè)備中引入變頻技術(shù)，充分發(fā)揮變頻調(diào)速技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，提升煤礦企業(yè)的工作效率。經(jīng)過大量實(shí)踐，我們不難發(fā)現(xiàn)，將變頻技術(shù)應(yīng)用在煤礦機(jī)電設(shè)備中，大大的降低了能源損耗，逐漸實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排的目標(biāo)，進(jìn)一步提升了機(jī)電設(shè)備的工作效率。所以，我國要更加重視在煤礦機(jī)電設(shè)備中應(yīng)用變頻技術(shù)，提升整個(gè)煤礦產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]于淑珍.探討我國煤礦機(jī)電設(shè)備中變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2013，（14）：120-121.

[2]劉學(xué)偉.變頻技術(shù)的使用原理及在煤礦機(jī)電設(shè)備中的運(yùn)用研究[J].數(shù)字化用戶，2014，（18）：135-136.