何明軍 姜瑞成 趙輝

（山東魯能魯西煤礦，山東 濟寧 272000）

我國煤炭行業(yè)作為開采煤炭資源為主的行業(yè)，是國家經(jīng)濟的重要支柱，為國家源源不斷的供應(yīng)能源。在煤礦機電設(shè)備中使用變頻技術(shù)，能夠有效的降低礦井提升機、采掘機等機電設(shè)備的能源消耗，提升相關(guān)機電設(shè)備的性能，對于促進煤炭行業(yè)的發(fā)展有著積極的促進作用。

一、變頻技術(shù)的主要定義

一般來說，變頻技術(shù)主要是針對電流頻率的技術(shù)進行改變，而變頻器就是一種針對變頻技術(shù)進行實現(xiàn)的控制裝置。而一般的變頻器構(gòu)成都比較復(fù)雜，主要包括鍵盤、電腦控制主板以及電容等等器件。通過合理的結(jié)合，可以使得變頻器逐步改變電流頻率。而從前所應(yīng)用的電氣設(shè)備中，對于電流頻率是無法實現(xiàn)改變的，在相關(guān)設(shè)備運轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)速也無法實現(xiàn)改變，這就使得設(shè)備壽命不斷減少，電能也得到了浪費，而通過變頻技術(shù)可以對于以上的問題進行有效的解決。原因在于可以針對設(shè)備實現(xiàn)運轉(zhuǎn)速度的轉(zhuǎn)變，可以根據(jù)企業(yè)的生產(chǎn)需求實現(xiàn)設(shè)備的合理調(diào)節(jié)，逐步實現(xiàn)電氣設(shè)備整體技術(shù)含量的提升。

二、變頻技術(shù)的基本作用

在煤礦生產(chǎn)過程中，變頻技術(shù)逐步擴大應(yīng)用范圍，也在應(yīng)用過程中穩(wěn)定以及有效的發(fā)揮著作用。首先是調(diào)速，通過在提升集中采用轉(zhuǎn)子串電阻的方法進行調(diào)速，利用這種方式在調(diào)度范圍上比較小，同時準(zhǔn)確率也不高，這就降低設(shè)備安全性，使得在設(shè)備使用過程中形成設(shè)備損壞，進一步降低設(shè)備使用壽命，維修費用也得以提升。而利用變頻技術(shù)實現(xiàn)調(diào)速，在操作上相對簡單，設(shè)備運行更加安全，設(shè)備損壞也會進一步降低，設(shè)備性能得以提升。第二點就是節(jié)能，在風(fēng)機以及壓縮機等等機電的設(shè)備中，實現(xiàn)調(diào)節(jié)流量的方式一般都是通過調(diào)節(jié)氣門開度方式，但這會造成電能的浪費，經(jīng)濟效益也會進一步降低。而通過變頻技術(shù)進行流量的調(diào)節(jié)，就會很大程度上避免浪費現(xiàn)象的發(fā)生，節(jié)能效果良好。此外，變頻技術(shù)的優(yōu)勢還有很多，例如針對產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化的提升、進一步促進設(shè)備體積的減小等等，但是最主要的方面還是調(diào)速以及節(jié)能。

三、變頻技術(shù)在煤礦機電設(shè)備中的應(yīng)用

（一）提升機電設(shè)備中的應(yīng)用

提升機在煤礦開采中的作用是將設(shè)備、物料、人員從地面輸送到地下，或者把設(shè)備、人員等提升到地面，起到地上與地下的運輸作用。在煤礦開采過程中，提升機每天都需要上下頻繁使用，不同物資的運輸對于速度的要求不同，例如設(shè)備的運輸?shù)乃俣纫热藛T運輸?shù)乃俣嚷绻家赃\輸設(shè)備的速度運輸人員會降低煤礦生產(chǎn)的效率。并且頻繁地上下操作提升機所消耗的電能非常大。所以引入變頻技術(shù)，控制提升機上下運輸?shù)乃俣?，可以滿足不同運輸?shù)男枨?，同時還可以降低電能的消耗。此外，傳統(tǒng)提升機在控制上下速度時會選擇通過增減電機的電阻來完成速度的變化，這種方式一方面調(diào)節(jié)速度的范圍較小，另一方面調(diào)速的穩(wěn)定性難以保障，極易造成電阻的損壞。而引入變頻技術(shù)，通過電路程式來調(diào)節(jié)提升機的速度，提高了變速的范圍，并能夠提升變速的穩(wěn)定性，這樣還可以延長提升機電機的使用壽命。

（二）皮帶機中的應(yīng)用

皮帶機在煤礦生產(chǎn)中通過電機產(chǎn)生動力牽動皮帶運轉(zhuǎn)，將皮帶上礦料以皮帶運輸。皮帶運轉(zhuǎn)依靠滾筒、皮帶摩擦力，在皮帶機啟動時需要足夠的電流才能使皮帶運轉(zhuǎn)，因此在啟動過程中會占用很大功率，不利于降低能源消耗目標(biāo)的實現(xiàn)。國內(nèi)大部分的煤礦皮帶機以液力耦合器實現(xiàn)皮帶機軟啟動。因為啟動時會產(chǎn)生較大的電機電流，導(dǎo)致電路電壓不穩(wěn)定，很容易損壞皮帶。此外，因為會有大量熱量產(chǎn)生于耦合器工作過程中，這樣就顯著提升了機器內(nèi)部的油溫，機械磨損遭到加劇，威脅機器設(shè)備使用安全。通過將變頻技術(shù)運用到皮帶機中，設(shè)備軟啟動功能得到實現(xiàn)，可以促使設(shè)備更加穩(wěn)定的運行和起停。相對傳統(tǒng)的耦合器來說，大大提高了能源的利用效率，有效地減少了能源的消耗。與此同時，還大大節(jié)約了設(shè)備維護修理的費用，能夠切實保障煤礦企業(yè)的經(jīng)濟效益。

（三）采煤機中的應(yīng)用

采煤機對于煤礦的生產(chǎn)有著極其重要的作用，由于采煤機必須要適應(yīng)不同的采礦環(huán)境，因此采煤機必須要有較高的性能。采煤機通常是一拖一雙電機控制的方式，需要用兩臺變頻器分別對兩臺交流牽引電機進行驅(qū)動，然后再由兩臺牽引的電機實現(xiàn)采煤機的行走。在采煤機上應(yīng)用變頻技術(shù)能夠?qū)Σ擅簷C的零部件起到很好的保護，使采煤機可以長時間、連續(xù)的進行使用，在采煤機停止時對其做到很好的控制，降低可能在停止過程中出現(xiàn)的對采煤機零部件和電機的沖擊，提高了采煤機的使用壽命，減少了對于采煤機上的成本和時間投入，進一步的優(yōu)化了煤礦的采煤工藝。

（四）通風(fēng)機電設(shè)備中的應(yīng)用

通風(fēng)機是煤礦井下作業(yè)必備的氣流交換設(shè)備，他可以保證井下工作人員的有氧呼吸。由于煤礦開采在隨著深度的不斷加大，換氣壓力也越來越大，通風(fēng)機的功率要求就不斷的增加，所以需要通風(fēng)機具有隨井深加深而不斷提高通風(fēng)的能力，如果采用同一風(fēng)速，可能造成在一定深度一下供氧不足，或者在較淺深度通風(fēng)過大，造成能源的浪費。這就需要變頻技術(shù)對通風(fēng)機進行控制，以保證在不同深度環(huán)境下作業(yè)的人員能夠擁有充足的氧氣。此外，通過變頻技術(shù)對通風(fēng)機風(fēng)量的調(diào)節(jié)，可以在一定程度上減少能源的消耗，為煤礦企業(yè)節(jié)約生產(chǎn)成本。

結(jié)束語：

煤炭行業(yè)在我國的經(jīng)濟體系中有著非常重要的價值，而要想使得我國煤炭行業(yè)得到進一步的發(fā)展，就需要進一步提升煤礦機電設(shè)備的應(yīng)用水平。通過在煤礦機電設(shè)備中進行變頻技術(shù)的合理應(yīng)用，其能夠使得該繼電設(shè)備具有良好的調(diào)節(jié)能力以及節(jié)能效果，并可以使得設(shè)備的損害率得到大幅度的提升。