劉文林

摘 要：隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，煤礦企業(yè)在煤礦生產(chǎn)中的設(shè)備也趨向機械化、電子化、一體化的趨勢，我國研究人員逐漸將變頻器用于煤礦機械電子工程中，希望提高煤礦生產(chǎn)的效率，降低煤礦企業(yè)的生產(chǎn)成本。本文通過對變頻器的特點進行分析，探析變頻器在煤礦機械電子工程中的應用。

關(guān)鍵詞：變頻器；煤礦機械；電子工程；應用

1 變頻器的概述

1.1變頻器的調(diào)速原理

變頻機的調(diào)速原理是根據(jù)“電力電子技術(shù)”、“電機傳動技術(shù)”以及“微機技術(shù)”三項技術(shù)綜合研究得出的一種將機電設(shè)備中電流進行控制調(diào)節(jié)的綜合性技術(shù)。其在運用中根據(jù)公式：n=60*f*（1-s）/p進行具體的電流計算，其中f代表電源的運轉(zhuǎn)頻率；s代表電動機轉(zhuǎn)動的差率；p代表電動機的極對數(shù)，n代表電動機的實際轉(zhuǎn)速。在實際的運用中，當電機的極對數(shù)p與電動機轉(zhuǎn)差率s確定時，電動機的實際轉(zhuǎn)速n與電源運轉(zhuǎn)頻率f成正比，因此只要改變電源運轉(zhuǎn)的頻率f即可改變電動機的實際運轉(zhuǎn)速度n，通過f的不斷改變，達到變頻器運轉(zhuǎn)速度的改變，根據(jù)實際的用電情況進行操作，將會極大的減少機械電子設(shè)備的用電消耗，并且較大的提高實際的工作效率。

1.2變頻器的節(jié)能原理

在變頻器的節(jié)能原理中涉及泵、風機類設(shè)備的負載之間的兩種比例。一種是泵、風機類負載中的電流量與設(shè)備的轉(zhuǎn)速成正比，通過公式表現(xiàn)為：

另一種則是泵、風機類之間的泵的壓力以及風機類負載轉(zhuǎn)動速度的二次方與功率與風機類負載轉(zhuǎn)動速度的三次方成正比，通過公式表現(xiàn)為：

其中Q代表著流量；n代表著轉(zhuǎn)速；則分別代表則實際工作中泵與風機類設(shè)備負載的流量、轉(zhuǎn)速以及功率。根據(jù)以上的比例以及公式的可知當轉(zhuǎn)速減少時機電設(shè)備的電能消耗量呈轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)率的三次方數(shù)值減少，及在實際的煤礦生產(chǎn)中，及時的控制煤礦機電設(shè)備轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)率可以有效的減少煤礦電子設(shè)備中的耗電情況，這也就是變頻器中所利用的節(jié)能原理。

1.3變頻器在煤礦生產(chǎn)中運用的優(yōu)點

1.3.1變頻器的使用可以極大減少設(shè)備的耗電率

變頻器主要通過調(diào)節(jié)電子設(shè)備中的電流量以及電壓代替之前使用風擋以及閥門對電子設(shè)備進行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的方式。兩種方式相比較，變頻器的使用最低可以節(jié)省百分之二十的用電量，目前最高可節(jié)省百分之六十的用電量，綜合平均可以至少節(jié)省百分之三十的用電量。

1.3.2變頻器的使用可以降低設(shè)備在運用中出現(xiàn)故障的幾率

在煤礦生產(chǎn)的實際工作中，變頻機的使用可以使提升機的恒加速以及恒減速進行有效的協(xié)調(diào)，從而可以有效的避免提升機過卷或過放的情況。變頻器的使用還可以時電動機完成軟起動的操作，軟啟動的技術(shù)可以有效的降低電動機的電能消耗，達到電動機節(jié)省能耗的效果。

1.3.3變頻器設(shè)備的成本低、受益高

在實際的煤礦機械電子設(shè)備的運用中，使用變頻器可以有效的降低煤礦企業(yè)的生產(chǎn)成本，并且促使煤礦企業(yè)的煤礦生產(chǎn)效率提升，使煤礦企業(yè)可以短時間內(nèi)收回對變頻器使用的成本，提高煤礦企業(yè)最終的受益。

2 變頻器在煤礦機械電子工程設(shè)備中的具體運用

2.1變頻器在煤礦采煤機中的運用

采煤機是煤礦生產(chǎn)中的主要生產(chǎn)設(shè)備，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，煤炭行業(yè)對煤礦開采的效率有了更高的要求，在這樣的要求下，煤礦企業(yè)對自身使用的采煤機提出更加嚴格的要求。雖然目前采煤機以及將機械、電氣、液壓三種技術(shù)的系統(tǒng)進行融合，使自身成為綜合性能較高的機電設(shè)備，但是煤礦生產(chǎn)工作環(huán)境的實際情況使采煤機在實際的使用中，還會受到許多的影響使采煤機的運行達不到理想的效果，例如：煤炭的沖擊、粉層等因素。變頻器的使用則可以使采煤機在實際的運用中其運行速度可以控制，根據(jù)實際情況調(diào)節(jié)采煤機的運作效率，提高采煤機的實際工作效率。

2.2變頻器在煤礦提升機中的運用

在煤礦生產(chǎn)中必須保障提升機進行安全、可靠的運行，這將直接的關(guān)系到煤礦實際的產(chǎn)量與企業(yè)的經(jīng)濟效益。變頻技術(shù)的運用可以對提升機在50赫茲以下的運行進行有效的控制與調(diào)節(jié)，使提升機的運行順暢、穩(wěn)定、快速，并且將提升機在運用中的電子、信號、機械控制融為一體，有效的提高了提升機在實際運用中的安全性，使提升機的操作更加簡單快捷。

2.3變頻器在煤礦膠帶輸送機中的運用

煤礦中的膠帶輸送機是對煤礦生產(chǎn)中所需的原料或是采集的煤炭進行輸送的設(shè)備。在以往的膠帶輸送機中運用的是制動器對輸送機的運作進行控制，這使得制動器在使用中承受的負荷極大，減少了制動器的使用壽命，增大了煤炭生產(chǎn)中對于制動器的投資。變頻器的使用可以有效的緩解這個問題，在實際運用中變頻器可以實現(xiàn)膠帶輸送機的軟啟動以及軟停機操作，這可以極大的減少制動器的負荷，降低企業(yè)對于制動器的投資。同時變頻器的使用還可以將膠帶運輸機與煤礦的總控制系統(tǒng)進行聯(lián)網(wǎng)管理，使膠帶運輸機在使用中更加的快捷便利。

2.4變頻器在煤礦通風機中的運用

通風機是煤礦生產(chǎn)中的重要設(shè)備之一，是煤礦生產(chǎn)工作中的“呼吸系統(tǒng)”，所以通風機在煤礦的生產(chǎn)過程中必須保持不間斷的運行，這使得通風機的電能消耗極大，并且在對通風機進行啟動以及關(guān)閉時將會產(chǎn)生較大的電流量，這對通風機中的電動機產(chǎn)生極大的威脅。變頻器的使用可以使通風機實現(xiàn)軟啟動的技術(shù)，降低對電動機的威脅。在保障“呼吸系統(tǒng)”的安全運行的基礎(chǔ)上有效的降低通風機的電能消耗。

結(jié)束語

在煤礦的機械電子工程中使用變頻器可以有效的降低煤礦生產(chǎn)中的電能消耗，提高煤礦生產(chǎn)的安全性，促進煤礦企業(yè)獲得更多的經(jīng)濟效益。在國外變頻器的技術(shù)已經(jīng)進行大規(guī)模的運用，并且取得十分良好的效果，我國也應該加大對變頻器的研究以及推廣力度，提高變頻器使用的社會效益。