变频调速技术在矿山机电节能中的应用

石亚庚

摘 要：随着我们国家经济科技的不断进步和发展，我国的矿山企业也不断地发展进步，很多方面也在不断的顺应社会的潮流进行了改进，作为矿山行业的核心，矿山的开采工作的改进取得了我们的关注，本文从如何对矿山开采系统进行改造来入手，对其方法进行研究分析，探讨优化的方法。矿山对于我们国家是非常重要的，矿山为我国的建设主要提供的是能源方面的支持，但是由于技术的落后，矿山的生产开发本身的耗能反而十分大，所以说我们要想好好的利用矿山行业，为我国的经济建设和发展提供强有力的支持，首先要做的就是降低矿山本身开采的耗能，摆脱落后的开采模式，对矿山开采的系统进行改造，运用现代化的科技对其进行改进，降低其耗能。下面我们就来详细的分析一下。

关键词：变频调速技术;矿山行业;机电设备;节能

引言

在矿山机电使用时适当的加入变频技术，再通过煤矿产业这个媒介来进行数据分析，了解各种各样的问题，以有助于变频煤矿技术的进一步发展、提升，使其更好的运行、使用，更有利于变频技术中采矿操作模式的调整，以增强皮带机的整体运行效果，改善负载荷的对比情况，从而可以研究出适合矿山机电设备操作的方法。

1变频控制技术的工作原理

煤矿机电设备变频调速技术是在现代科学技术基础上的一门综合性技术科学，它集合了计算机技术，电力电子技术，电机驱动技术，信息技术为基础结合起来的，具备以下的工作原理：（1）电压转换以及调速。变频调速技术实现的电子技术，电子传动技术以及危机处理技术相结合，煤矿机电设备通过电能实现了混合处理的综合技术，他的主要目标是使用的电力半导体器件通断效果，让工频电源转换为另一个频率的控制装置。我们分析了变频技术的机制，可以应用在煤矿机电设备或者是其他设备中，让它转化为一般的电压和电流，并且能够改变它的频率并且实现了相互使用，交流电压成为了驱动电能，可以满足无级调速的电压需要并且实现了无损耗的高效调速。（2）整体性能的提高。根据变频调速技术的原理分析，可以利用调速来完成矿山机电设备的负荷变化，实现自动加减速的目的，大大提高矿山的工作效率。应用变频控制技术是矢量控制和转矩直接控制相结合，共同开发的智能化自动控制，通过单片机和数字信号处理技术，采用先进的集成电路以使它调速效能更优化，实现参数识别、编程方法和逐步实现智能管理并实现煤矿机电设备中的应用。

2变频调速技术在矿山机电节能中的应用

2.1变频调速技术在井下通风系统中的应用

在矿井下进行工作的时候，井下的空气环境对于工作人员来说是非常重要的，在工频的情况下，大型设备内部的电动机频繁地启动和停止是非常难以实现的，大型设备中的电动机如果被频繁的启动和终止，电动机内部就会受到非常严重的电流冲击，巨大的电流冲击会在很大程度上对设备造成损害，井下的通风系统的稳定性就无法得到保证，井下的工作人员的人身安全也无法得到保障，而且还会减少机器的工作寿命，最终会导致相关企业的经济效益受到影响。将变频调速技术应用到井下的通风系统中，可以运用变频器对通风系统中的大型设备进行精确地控制，通过对电动机的工作频率进行调节，可以避免大型设备的频繁启动，有利于增加设备的使用寿命。另外，矿井下面的工作条件是比较严峻的，通常情况下都会充满灰尘，传统的传感器技术会受到灰尘的影响，不能长时间的稳定工作。所以，科学地运用开关，将变频调速技术应用到井下的通风系统中，既能保证通风系统的稳定性，又能够合理地降低能源的损耗，有利于提高企业的经济效益。

2.2变频调速技术在主通风机中的运用

随着科技的进步和发展，工作人员发现变频调速可以对通风机的风量进行控制，可以有效的降低原来的高耗能，并且还能提高安全性，对于矿山系统来说是非常有好处的。变频调速在通风机中的运用主要是由触摸屏、PLC和变频器实现的，这些部分在主通风机中形成了一个封闭的环装控制系统，工作人员可以通过在变频调速的通风机中设置一个压力传感器对其进行观察控制，通过对出风口的风速进行控制来达到检测的目的，这整个过程都能够在工作人员的控制下进行展开，并且还能够有效的降低其所消耗的功率。通风系统主要可以通过三种方式进行控制，一种是通过操作台进行控制，一种是通过上位机，还有一种就是通过就地控制，在对通风机进行控制前，工作人员可以首先打开相关的设备进行控制，通风机风速的大小也能够通过这些设备进行调控。在传统的矿山风机系统中，采用的是挡板控制风量的方法，因为其旋转式轴流的通风机类型在通风的过程中需要人工挡板来进行控制风量，这种方法不仅造成大量的能源消耗，并且危险系数也是非常高的，这种传统的控制风量的办法一旦出现了故障极易造成整个矿井的瘫痪，并且其启动过程也比较复杂，对工作人员的要求也較高，一旦操作不当，极易造成整个通风机系统的瘫痪。所以我们要对通风机的整个系统进行改造，运用PLC的方式来进行控制通风机的风量，通过这种方式不仅能够更灵敏的调节通风机的风量大小，并且还有效的节省能源的消耗，此外对于整个系统的安全性也有效的得到了提升。对于使用PLC方式的通风机来说，他们对于通风机的控制模式主要有以下三种实行方式，手动，电动和机动的，并且这三种模式之间还能够随意进行转换，手动的主要作用是在通风机进行变频时能够及时的手动切断，发生危险像火灾或者其他的突发情况时能够通过电动改变通风机的风流方向，避免出现更危险的火灾情况或者其他危险，除此之外还具备的一个功能是对通风机进行观测，通过对其风速的检测得出通风机的相关信息，方便后期对其进行改进等工作的展开。

2.3变频控制技术在矿井提升机中的应用

提升机是矿山生产和运输的主要设备之一，承担输送设备、输送物资和更新人员的任务，同时也是矿山生产建设中的重要设备。传统的提升机调速方法是将金属电阻与转子回路相连接，然后利用接触器来消除电阻或鼓型控制器进行调速。最大的问题是散热性差和过大的电阻消耗，而且精度低的问题是因为电频范围不大造成的。（1）编程可以通过程序员的指令来完成。实现了电气控制系统中继电器的逻辑关系，梯形图与电路图之间的转换易于控制。（2）因为减少了外部线路继电器的数量，实际占用的空间下降，会让故障率以及维护成本下降。（3）通过编程器和触摸屏直接检测系统故障，使处理更加简单化，检测电气故障和机械故障。（4）扩展性能更加强大，控制精度更高。要做好内部程序的修改工作，在不改变硬件连接的状况下促进系统功能参数的变化，最终实现系统柔性控制的目标。（5）当提升机处于负力状态时，电动机产生的再生能量可回馈电网，从而促进电能的节约。而且因为自动力矩的增加绞车的安全性能也在不断提升。（6）通过实现了提升机的制动以及速度控制，让系统的机械磨损下降，促进设备的使用寿命延长。

3结语

变频器已经在我国的采矿领域得到了充分的利用。在矿山机电中运用变频调速技术，可以通过改变设备的工作频率，使其良好地配合其他设备进行生产活动，同时起到节能的作用。通过对变频器可行性和可靠性合理分析、运用变频技术，可以提高企业的经济效益。变频调速技术在井下通风系统和空气压缩机中都有着广泛的应用，为井下采矿过程贡献了重要力量，希望在大家的共同努力下，变频调速技术在矿山机电中的应用更加成熟。

参考文献：

[1]陈祥富，张龙超.变频器在矿山机电设备中的具体应用与日常维护[J].建筑工程技术与设计，2015（18）：1548.

（双田矿业有限公司州景煤矿，广西 百色531500）