我国煤矿机电设备变频技术的应用

王护林

摘要：现阶段，国内煤矿开采事业整体情况不乐观，煤矿企业，特别是一些小型煤矿，往往都会存在技术落后的问题，在实际生产和开采的过程中，不能保证安全问题，从而影响整体生产效率。为了能够很好的解决上述问题，在煤矿机电设备中逐渐应用变频节能技术，充分结合实践和理论，增加生产效率。本文对变频技术及其应用价值进行了分析，并探讨了煤矿机电设备变频技术的应用。

关键词：煤矿；机电设备；变频技术；应用

引言

随着我国社会经济的不断发展，计算机与电子技术也在飞速发展，这就使得变频技术在煤炭行业有了用武之地，尤其是在煤矿中针对机电设备的升级改造过程中。煤矿机电设备中变频技术的应用有效的提升了煤矿企业在进行煤炭的开采的过程中的资源利用率，这可以有效的减缓能源枯竭的速度，延长煤矿的运行速率。当下有很多的煤矿都将煤矿机电设备中变频技术全面应用于自身的开采工作的开展进程中，但是也有部分的煤矿由于资金以及开采理念的问题，没有进行自身的技术的革新，当地政府针对这一问题，也应当充分的发挥自身管理效力和引导效力，尽可能的促使这些煤矿开采企业紧跟时代潮流，实现科学性的资源开展技术的全面应用。

1变频技术分析

1.1技术原理

变频技术是一种把直流电逆变成不同频率的交流电的转换技术。它可把交流电变成直流电后再逆变成不同频率的交流电，或是把直流电变成交流电后再把交流电变成直流电。变频技术主要依靠逆变器对电流的调控，来使机电设备实现无极调速。通过变频技术，工作人员可以更好的实现对机电设备进行科学合理的控制，尽可能的减少能源的损耗。变频技术主要由变频器来传导，就变频器的组成方面来看，一个普通的变频器的电路通常有四个部分，这四个部分分别是电路的整流、电路的直流、电路的逆变和电路的控制，如图1所示，这些部分緊密结合共同控制着电机的工作，以实现对设备转速的控制。

1.2应用价值

变频技术在煤矿生产中有着极其广泛的应用，作用价值十分巨大。主要体现在以下几方面：第一，速度调节，以提升机为例，利用转子串电阻方式，此种方式的调度范围相对偏小，且准确率也相对偏低，无法保障其安全性，在具体的应用方面较易导致设备出现损坏，使得设备寿命缩短，同时扩大了维修费用支出，若是应用变频技术来予以速度调节，便会更易操作，提升机运行自然也就更加安全，设备损坏概率自然也就更低；第二，节约能源，以风机、压缩机为例，其大都采用调节气门开度的方式来实现对流量的调节，由此便会造成巨大的电能损耗，使得经济收益下降，应用变频技术来进行调节，便会有效地规避此种浪费情况，可实现对能源的有效节约。另外在产品标准化、缩小设备体积等方面变频技术也有着一定的应用价值。

2我国煤矿机电设备中变频节能技术的应用

2.1在采煤机中的应用

在煤矿开采过程中采煤机是最为核心的一项设备，工作环境往往十分恶劣，因而促进采煤机性能的提升至关重要。采煤机是采煤工作所主要应用到的一种设备，一旦出现故障问题便会对与整体采煤工作产生不利影响，致使采煤作业无法得以顺利开展，并将会产生出一定的经济损失。随着采煤机功能的愈发强大，故障问题的复杂性也随之加剧，这就导致维修工作困难重重。而通过应用变频技术，完成采煤机变频调速系统，促使能量回馈型四象限变频器取得广泛性应用，将之应用于电牵引采煤机中，可促进采煤机科技含量的极大提升，降低其故障率，设备寿命也可得以延长，极大地促进了采煤作业的效率。

2.2在皮带输送机中的应用

皮带输送机运行的过程中，将物料从井下向地面输送，就必然会产生牵引作用。这种牵引是在摩擦力的带动下完成的，张力产生变形，在支撑辊轮上带动物体运动，将煤炭输送到指定地点。如果在启动皮带机的时候，采用液力耦合器，很容易导致皮带过早老化或者发生断裂，严重影响皮带输送机的运行效率。通过变频节能技术能够加大皮带的摩擦力，促使张力更大程度地变形，更高效地把煤炭从支撑辊轮上运出去，皮带运输机才能更好地完成运输作业。变频节能技术可以在电机启动的时候降低电流波动，减少机电设备里机械热能的散发，最大限度地发挥皮带运输机的功能，从而有效地解决功率的相关问题。

2.3在空压机中的应用

第一，空压机的启动，在传统的空压机启动过程中，不管是直接启动还是依靠转子串电阻启动，都将在启动瞬间产生极大的电流，对空压机产生较大损害，降低了设备的使用率，若将变频技术应用到空压机中时，就可以避免这种大电流的启动方式，减少对机电设备的伤害；第二，压风系统的控制，在空压机压风系统中，传统方式是采用开环控制，并利用调节器调节，在此过程中空压机中的相关设备会不断被重启，从而改变风力，但是会使设备受到伤害，并增加了大量的设备维修费用，如果将变频器应用到空压机设备中，不论是采用压力闭环控制还是采用手动调节方式，都可以对提高其利用率，减少维修量，不但可以降低能耗，还可以使得空压机始终处于最优工作状态。

2.4在通风机中的应用

煤矿资源进行实际的开采作业时，机械设备的通风机只有一直工作才能保证机械设备正常作业。煤矿开采的深度会越来越大，在此时通风机的风压也会随之增大。通风机为了满足机械设备作业的需求，需要提供长久并且稳定的风速，由于工作时的深度处在不断地变化之中，通风机在此时也要改变工作的功率。煤矿开采企业为了保证通风机能够正常的工作，并且尽可能的减少电能的消耗，可以充分利用变频技术，很好的控制风机旋转的速度，不但可以完全满足矿井在不同开发时期的通风要求，而且操作起来非常方便，减少了风机设备的空置率，提高了风机的性能，从而更有效的减少电能的消耗。

2.5在提升机中的应用

煤矿中的提升机设备是煤矿开采人员在采煤过程中需要通过提升机到达工作地点，同时对材料和开采工具进行运输，是井下作业必不可少的设备，提升机在实际操作中停止和运行的较为频繁，提升机的运行速度与电机转速有很大的关系，工作时能源消耗量较大，而传统的提升机设备在实际操作中受次数的限制，提升次数过多会造成对提升机的磨损，降低设备的使用率且安全性能交叉，因此，为提高提升机的安全运行，操作人员将变频技术引用到提升机中，实现不同荷载之间的运转速度，降低提升机电阻，提高设备的使用寿命和工作效率。

结束语

总而言之，变频技术在现代煤矿产业中的应用前景广阔，随着我国节能减排政策的不断深入，在煤矿机电设备中推广变频技术显得尤为重要，它可以保证煤矿的安全生产，完成对设备的精准控制，降低总体资金投入，提高煤矿生产的科学与安全性，具有非常广阔的前景。

参考文献：

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