吳永亮

摘 要：隨著科學技術領域的不斷發(fā)展，變頻控制技術在各行業(yè)得到廣泛應用，尤其在礦山地面及礦井下各操作設備中起到非常有效的調(diào)節(jié)作用，現(xiàn)如今已成為礦山機電設備運行中穩(wěn)定的綜合技術應用手段。該類技術在礦山開采工作中具有提高開采質(zhì)量、提升開采效率的優(yōu)勢，可全面提高礦山機電設備的工作效能。本文根據(jù)目前變頻控制技術在礦山機電設備中的應用現(xiàn)狀進行剖析，對其在礦業(yè)開采領域中設備的具體應用原理及方法深入探討。

關鍵詞：礦山機電設備;變頻控制技術;提升裝置;通風裝置

引言

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，社會對于礦產(chǎn)資源的需求量也在日趨提升，此種情況雖然在一定程度上推進礦山企業(yè)實現(xiàn)快速發(fā)展，但同時也導致礦山機電設備開采能耗逐步提升。隨著可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的提出和實施，各礦山企業(yè)均開始采用節(jié)能降耗技術，其中便包括變頻節(jié)能技術。據(jù)此，本文對礦山機電設備變頻節(jié)能技術應用進行分析研究，以期能夠響應國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的同時，提高礦山企業(yè)的經(jīng)濟效益。

1研究礦山機電設備變頻控制技術的必要性

變頻控制指的是通過對變頻控制的工頻信號進行轉(zhuǎn)化，對交流電進行有效控制。礦山機電設備變頻控制技術的提出主要是針對實現(xiàn)機電設備自動化，通過設置變頻控制操作模式，為礦山機電設備的開發(fā)提供依據(jù)。實現(xiàn)礦山機電設備變頻控制技術的前提條件，是建立礦山機電設備控制目標，一般情況下，在逆變器中引進礦山機電設備變頻控制技術，利用該技術可直接增強礦山機電設備控制性能，進而提高礦山開采效率。

2煤礦機電設備中變頻節(jié)能技術的應用原理

當前，在我國煤礦開采行業(yè)中機電設備中應用變頻節(jié)能技術的主要有采煤機、提升機以及皮帶機，該技術在應用時的工作原理為以交流電的固定周期模式來改變設備的運行效率，在變頻模式的基礎之上，引入智能化電氣系統(tǒng)，達到智能變頻的目的。比如說機電設備在空載運行時，設備可以迅速的將功率降到最低狀態(tài)，電能消耗也將會因此而降低。而一旦設備滿載運行或者是持續(xù)高峰作業(yè)時，設備則可以將功率迅速調(diào)到最高，這樣既可以保證采煤工作的效率不受到影響和干擾，同時還可以有效的降低對能源的消耗。在機電設備中合理應用變頻節(jié)能技術，可以實現(xiàn)設備的智能化操作，其極大的節(jié)約了開采成本，降低了開采人員的工作強度，提高了采煤工作的完全性，其對于我國煤礦事業(yè)的發(fā)展建設有著極為重要的推動作用。

3礦山機電設備變頻節(jié)能技術應用

3.1變頻控制技術在采煤機中的應用

隨著科學技術的不斷發(fā)展，如今采煤機功能雖然在不斷增多，但由于社會礦產(chǎn)資源需求增加，采煤機運行時間增長、礦山開采條件較為復雜、工作環(huán)境較差，導致誘發(fā)故障的風險因素也在不斷增多，進而可能會引發(fā)各種較為嚴重的礦山生產(chǎn)事故，嚴重威脅生產(chǎn)人員和生產(chǎn)設備的實際安全。在實際應用過程中，變頻節(jié)能技術通常會采用“一拖二”或者“一拖一”的方式對采煤機進行控制，其中“一拖一”控制方式的應用更加廣泛。變頻節(jié)能技術的應用有效改善了傳統(tǒng)采煤機在大傾角工作面上的性能不足問題，并且相比較傳統(tǒng)的控制方式，變頻節(jié)能技術的控制精度更高、提供的牽引力也更加持續(xù)和穩(wěn)定，可以有效降低礦山開采過程中安全事故的發(fā)生幾率，落實礦山安全生產(chǎn)目標。此外，在應用變頻器以后，還可以將采煤機直流母線所產(chǎn)生的再生電能直接回饋到交流電網(wǎng)中，增強礦山直流回路與供電電網(wǎng)之間的能力傳遞效率，降低能量損耗，實現(xiàn)能源的重復利用，實現(xiàn)節(jié)能降耗的效果。

3.2變頻控制技術在皮帶設備中的應用

由于皮帶設備在啟動時會產(chǎn)生巨大的電流，導致經(jīng)常出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象。將變頻控制技術應用在皮帶設備，能夠通過布拉格波長，直接反映采集與處理皮帶設備故障信息，通過調(diào)節(jié)布拉格波長變化，對皮帶設備進行變頻控制，從而保證皮帶設備的穩(wěn)定性能。變頻控制技術在皮帶設備中的應用目的，是將皮帶設備出現(xiàn)故障的概率降至最低，尤其是在礦山開采時，可通過變頻控制技術，實時控制皮帶設備運行中的工作狀態(tài)，確保皮帶設備的正常運行。皮帶設備中變頻控制技術的應用主要包括3部分，數(shù)據(jù)采集部分、數(shù)據(jù)傳輸部分以及技術化處理部分。數(shù)據(jù)采集部分主要是通過變頻控制技術采集皮帶設備運轉(zhuǎn)時的正常信息數(shù)據(jù)以及異常信息數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)傳輸部分主要是通過變頻控制技術的數(shù)據(jù)通訊功能，對采集的數(shù)據(jù)進行傳輸通訊;技術化處理部分是變頻控制技術的核心功能，通過對數(shù)據(jù)進行智能化分析，提前預測皮帶設備可能會出現(xiàn)故障的時間及精確位置。通過變頻控制技術得出的變頻控制結果，確保皮帶設備的正常運行，避免過載生產(chǎn)可能造成的危險，大大提高礦山機電設備使用的安全性。

3.3變頻控制技術在提升裝置中的應用探究

提升機是礦井下開采作業(yè)中非常重要的裝置，其設備主要功能是輸送各類物質(zhì)材料，提升機的原理，在當前發(fā)展中，常見調(diào)速原理是將電路中接入金屬電阻，通過鼓型控制器的作用切除電阻，最終實現(xiàn)調(diào)速效果。此原理雖能實現(xiàn)提升機調(diào)速功能，但在調(diào)速過程中所產(chǎn)生的各種動力制定電流與低頻電流，對提升機的整體運作上也會產(chǎn)生不利效果。因此，要降低提升機運作中各種能效損耗，又能夠保證調(diào)速不受影響，需運用變頻控制技術，運用此技術的具體方法為在電控系統(tǒng)中編制相應程序設計，建設與繼電器的邏輯，完成梯形圖、控制電路圖的相互轉(zhuǎn)換。此方法可有效的減少外部線路執(zhí)行繼電器，避免故障發(fā)生。另一方面，影響提升機工作效率的主要原因是此類設備當前處于超負荷運行狀態(tài)，優(yōu)化此狀態(tài)的主要方式為修改提升機內(nèi)相關程序，增加制動力矩?？墒固嵘O備的機器磨損程度降低，且減少機械時效故障，提高提升機的工作效能與使用壽命。

3.4變頻節(jié)能調(diào)節(jié)下的負載荷設備應用

變頻負載荷技術應用時，可以根據(jù)風機、泵的變頻調(diào)速過程，關注風機變頻調(diào)速技術的整體應用普遍操作。但是要做好該項工作，相關領域的技術人員就應當逐步加強變頻調(diào)速設備的研發(fā)，重點研發(fā)煤礦特殊采集環(huán)境之下的變頻設備操作。結合風機運行的轉(zhuǎn)速操作要求，可以逐步改造調(diào)整，優(yōu)化其整體性能。在改造工作實施之前，需要深入了解風機運行的各項基本情況，調(diào)整風壓、風量等，在改造完成之后需要對輸出功率進行檢查和分析，這樣可以有效的節(jié)約電能資源。在水泵控制調(diào)節(jié)下，需要對設備進行變頻調(diào)速節(jié)能處理。結合生產(chǎn)工藝系統(tǒng)的實際控制構成情況來看，在對產(chǎn)品進行調(diào)節(jié)時，應當提升調(diào)節(jié)的靈活度，要保證在變頻節(jié)能技術的支持之下，水泵可以靈活運用，結合實際需要逐步減少平滑和減速的時間，調(diào)整外部環(huán)境的受限水平，結合井下的液體位置高度變化情況，最大限度的壓縮水泵空轉(zhuǎn)時間，這樣做也可以有效的減少水泵運行所需的能耗，避免設備在運行期間不必要的損耗，延長設備使用壽命，提升機電設備的整體生產(chǎn)效益，促使煤礦開采更好的推行。

4結語

通過本文研究可知，變頻控制技術不僅可以延長礦山機電設備的使用壽命，還能夠降低生產(chǎn)成本，從根本上提高機電設備運行的穩(wěn)定性。雖然目前礦山機電設備變頻控制技術已經(jīng)廣泛應用于礦山機電設備變頻控制中，但是，要想進一步提高變頻控制技術的應用力度，還要加強對變頻控制技術的進一步研究，從而推動變頻控制技術在礦山機電設備中的使用頻率。本文沒有對礦山機電設備變頻控制技術的具體使用方案進行深入研究，可以作為礦山機電設備變頻控制技術以后研究重點內(nèi)容。

參考文獻：

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（廣西百色市那荷礦業(yè)有限責任公司，廣西 百色533000）