韓 偉

（陜煤集團神木張家峁礦業(yè)有限公司，陜西 榆林 719300）

目前，變頻控制系統(tǒng)在礦山機電電氣設備中的使用已取得顯著成績，變頻技術(shù)的使用在一定程度上提高了礦企的開采效率及加工效率，而且由于減少了企業(yè)生產(chǎn)成本，為礦企帶來了巨大經(jīng)濟效益。同時，其節(jié)能低碳的性質(zhì)既受到企業(yè)的認可還引起政府的關(guān)注，針對整個市場來說均是良性的變化。為此怎樣合理使用變頻控制系統(tǒng)，就顯得尤為關(guān)鍵。

1 變頻控制系統(tǒng)在礦山開采中的作用

作為關(guān)鍵的基礎(chǔ)性能源，礦產(chǎn)資源在社會群眾的日常工作及生活之中起到了關(guān)鍵作用，占據(jù)核心地位。但國內(nèi)礦產(chǎn)資源已出現(xiàn)過度開采現(xiàn)象，其存儲量日益減少。在社會所需的能源之中，各企業(yè)對礦產(chǎn)資源的競爭十分激烈。根據(jù)這個現(xiàn)狀來說，需要提高礦企采礦效率，以改善礦產(chǎn)資源的短缺問題。想促使礦企在開采過程提高效率，就必須提升采礦機械的效率。

在提高效率的基礎(chǔ)上，降低排放物污染與環(huán)保節(jié)約是十分重要的。為此礦企應當在采礦階段科學使用最新的、最先進、高效的技術(shù)手段，以達到節(jié)能降耗、高效開采的目的，變頻控制系統(tǒng)就顯現(xiàn)出了顯著優(yōu)勢。

2 變頻控制系統(tǒng)在礦山機電設備中的具體使用

2.1 在礦井提升機中的使用

礦井提升機的根本作用是在井上與井下之間安全運送人員與物料，在井下開采過程中起到了顯著作用。在以往的技術(shù)之中，礦井提升機的運轉(zhuǎn)是憑借電阻推動電動機運行，與鼓型控制器相融合，便于調(diào)節(jié)速度。但它存在一個缺點，即電阻消耗很多，極易引發(fā)諸多危險情況，比如：散熱不好等。傳統(tǒng)控制平臺僅能處理一些有機變速之類的任務，通過把電阻加進電動機轉(zhuǎn)子的途徑來完成的。這種模式存在電阻消耗很大、散熱不順等問題。因電阻的調(diào)速范疇很小，操作的精準度無法得到保障。將變頻控制系統(tǒng)用于礦井提升機內(nèi)大幅度轉(zhuǎn)變了不利情況，問題獲得有效處理。變頻控制系統(tǒng)的使用，促使機械的保護性與系統(tǒng)性得以提升，還可以促使機械更順利的完成平滑、無極增速與降速。變頻控制系統(tǒng)在礦井提升機之中的具體運用，具體包含如下幾點。

（1）操控繼電器，一些外部線路就能實現(xiàn)，繼電器的數(shù)量不斷削減，在較大限度上削減了故障問題和空間不夠問題的反復產(chǎn)生。

（2）在處理系統(tǒng)故障時，經(jīng)過編程器與觸摸式顯示器相融合來排查故障，促使處理流程更為便捷，能夠更好把握電機和機器故障。

（3）與編程器共同工作，把指令轉(zhuǎn)變成工作模式，實現(xiàn)對電控器內(nèi)的繼電器的邏輯系統(tǒng)實現(xiàn)良好管控，使電路圖和梯形圖可以自由的實現(xiàn)轉(zhuǎn)變。

2.2 在通風機內(nèi)的使用

通風機的重要功能室用作礦井的“呼吸”結(jié)構(gòu)，在礦井操作所要的設備之中起到了關(guān)鍵作用，而且占據(jù)著關(guān)鍵地位。主通風機在全時段內(nèi)均會運行，針對礦山日常開采起到了重要作用。當前，礦山巷道在持續(xù)延伸，掘進采礦也在持續(xù)延展，盡管在操作環(huán)節(jié)通風機所產(chǎn)生的風量并非很大，可是井下風施壓的連續(xù)性是不可或缺的。將變頻控制系統(tǒng)用于通風機之中開展工作，能夠按照巷道風向的各種要求展開調(diào)整，浪費情況得到改善。此外，把變頻控制系統(tǒng)用于通風機之中，通風機出現(xiàn)了變化，相較于之前一直處在滿負荷狀態(tài)，設備的狀態(tài)有了顯著好轉(zhuǎn)。這樣能夠使通風機在運行時維持一種很低的運速，設備運行中遭到的電氣沖擊與機械強度均有明顯的下降，確保通風機的使用壽命，并不斷降低維修幾率。需要注意的是，通風機通過變頻控制系統(tǒng)改造以后，需要令2臺設備維持相同的運轉(zhuǎn)頻率，便于促使2臺設備維持相同的運速，進而防止因運速不同而引起風阻情況。

2.3 在主排水泵房離心泵中的應用

將變頻控制技術(shù)用于礦山的給水、給液用泵內(nèi)，系統(tǒng)變頻設備就能夠靈活的管控抽水泵的正常啟停、適當增減速，提高系統(tǒng)操控靈活度。另外能夠明顯減小產(chǎn)品的機械沖擊，延長產(chǎn)品應用年限。變頻科技的使用，可以減少機電裝備部件的磨損程度，降低了泵的空運時間和反復啟停時能源消耗、穩(wěn)定、保障井底液位的不變，具有明顯優(yōu)勢。

其中，主排水泵操控系統(tǒng)分成就地操控與遠程操控。多功能驅(qū)動設備處在“就地”狀態(tài)，能夠基于井下泵室內(nèi)的觸摸屏和多功能驅(qū)動設備直接對泵機的電動球開關(guān)、電動閘開關(guān)、水泵電機等實現(xiàn)本地操控。多功能驅(qū)動設備處在“遠程”狀態(tài)，能基于井上上位機監(jiān)測系統(tǒng)對泵機的電動球開關(guān)、電動閘開關(guān)、水泵電機等實現(xiàn)遠程單體操控與遠程連鎖智能操控。

多功能驅(qū)動設備處在“就地”狀態(tài)，泵機的電動球開關(guān)、電動閘開關(guān)、水泵電機等開啟，通過多功能驅(qū)動設備面板的操控按鈕開出，在工業(yè)操控計算機面板能夠觀察當下設備的運轉(zhuǎn)狀況，達到裝備檢測的目的。

2.4 在皮帶機中的使用

皮帶機是井下作業(yè)的關(guān)鍵工具之一，地位能夠和提升機一樣，相較于后者，皮帶機在井下運行時由于結(jié)構(gòu)簡單與噪聲低，對環(huán)境要求很低，能夠?qū)崿F(xiàn)水平運送也能夠傾斜運送。

皮帶機的原理是經(jīng)過液力藕合器來完成皮帶機的轉(zhuǎn)變，基于摩擦力來令皮帶運動，摩擦力與張力變化推動皮帶機上物品的運轉(zhuǎn)。皮帶機的開啟方式更適合采用軟啟動形式。通過大量的分析信息獲得結(jié)論，軟啟動的普遍使用依舊會造成在電機開啟時出現(xiàn)很大噪聲，出現(xiàn)較大電流，引起電力系統(tǒng)的電壓變化，造成皮帶機運轉(zhuǎn)故障。

變頻技術(shù)在皮帶機上的使用可正面處理軟啟動問題，采用變頻技術(shù)，機器的啟停過程均能夠平穩(wěn)的根據(jù)原本計劃好的皮帶運轉(zhuǎn)曲線運轉(zhuǎn)，在運轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)能夠采用轉(zhuǎn)差調(diào)節(jié)與功率平衡模式實現(xiàn)調(diào)節(jié)，促使皮帶機更為穩(wěn)定的運轉(zhuǎn)，得到更為可靠的性能。采用變頻系統(tǒng)的皮帶機所可以實現(xiàn)的輸出力矩，若不低于額定力矩還能夠令電機超額傳送轉(zhuǎn)矩，得到更好的再啟動性能，在受到較大負載改變時會發(fā)揮出顯著作用。

3 結(jié)語

在技術(shù)的帶動下變頻控制系統(tǒng)實現(xiàn)了大面積運用和推廣，變頻科技的使用能夠改變原來滯后的控制平臺，有效避免因人為處理而產(chǎn)生的失誤，同時減少了開采成本，精簡了工作流程，顛覆了原來的機械操作模式。變頻控制系統(tǒng)在礦山機電設備方面的使用如今已變成衡量礦企現(xiàn)代化水平的關(guān)鍵參考因素。