变频技术在现代煤矿机电工程中的运用

变频技术在现代煤矿机电工程中的运用

朱增彬张玉强

陕西长武亭南煤业有限责任公司陕西省咸阳市长武县713602

摘要：现阶段，随着社会的发展，我国的煤矿工程的发展也越来越完善。随着我国市场经济竞争越来越激烈，煤矿企业要想占据有利地位，首先要合理用变频技术的节能效果完成相关的煤矿开采工作，并且利用该技术能最大限度的提升煤矿开采的质量与数量。同时，变频技术在煤矿机电设备中应用还是是企业提升经济效益、节约成本的关键点。

关键词：变频技术；现代煤矿；机电工程；运用

引言

随着生产煤矿开采面数量不断增加与不断地开拓井巷，“采掘机运通”及排水系统的电力需求也不断提高，为使电力系统在负荷急剧增加的情况下依旧保持安全、经济、可靠运行成为一个关键问题。通常情况下，传统解决方式是扩增电力系统容量，但此方式成本昂贵。因此平衡传统方式单一扩增电力容量与设备端增设变频设备技术改造两者相结合成为比较理想经济选择。本文首先分析变频设备工作原理和结构，其次分析变频器在煤矿中的应用，最后对变频器在当今企业重要性进行论述。

1变频技术原理

基于科学技术与社会经济的快速发展变频技术得以形成，同时变频技术有着较强的调节性能。煤矿企业在煤矿机电工程中对变频技术进行使用，可在一定程度上提高机电设备实际节能效率，尤其是与泵类以及风机等种类机电工程机械设备配合使用，其节能效果更为明显。变频技术的运用通常是以当前先进的计算机技术与电力电子技术为核心，并将以往机电技术的优势进行融合，在这三种技术有机融合作用下，真正实现了强弱电的科学融合，并使得机电一体化真正地成为一个统一的整体，因此变频技术也是当前具有较强综合性的先进技术。变频技术的主要基础是对电力行业中的半导体设备在通断现象影响下会将电源转变为其他电能控制设备进行运用，其技术原理主要是使用整理桥将上部存在的交流电能转变为直流电压，接着再通过逆变器将其转变为需要的频率，交流电机形成的LED驱动电源属于具有较强可调节性的交流电压，LED驱动电源可结合实际需要生成电动机在调速期间需要的各种电流与电压，这一方法也是具有较强高效性的变频措施。同时这一变频技术可对能源危机需求进行满足的主要因素是其可结合任何情况与需求发生相应的变动，并真正实现速度自动平化的提升，致使煤矿开采质量快速提升。

2变频技术在现代煤矿机电工程中的应用

2.1变频技术在煤矿空气压缩机的应用

空气压缩机在煤矿开采中为风动机电的运行带来动力，在这过个过程之中，电动机在交流电机的作用之下能一直维持在工作的状态。其中空气压缩机是通过对上下两点的控制模式的运用来实现工作的，也可以说是空气机的缸压同预设的压力保持一致时，在交流电动机工频运行之中，能实现对空气压缩机气阀的自动关闭，而电动机会处于空载状态；当其中空气机的缸压力不断降低，并无限接近预设压力时，空气压气阀会随之开启，产生压缩空气，而电动机处于重载的状态。在煤矿进行开采期间，所产生的实际的用气量与产气量是不可能保持在同一个数值上，因此，当电动机进行实际工作时，空气压缩机会频繁地进行加载、卸载，从而对电网、空气压缩机、电动机的运行带来不良的影响。变频技术本身就具有高精度、易操作等特征，如若需将其运用在普通电动机当中，对于变频技术拖动负载荷的过程无需进行更改、变动，但在不同的环境、工艺技术需求之下，要电动机运行时的转数输出要做到“具体问题，具体分析”。变频器的驱动方式，能从根本上对传统模式下的空气压缩机加载与卸载的控制，其主要通过对电机用气量的高低的改变进而实现对转速的自动调节，以此来保障供气压力本身的稳定程度，进而减少空气压缩机停止的次数。

2.2在提升机中的应用

在煤矿机电工程中，提升机的应用范围比较广泛，提升机能够有效保证煤炭的运输质量，减轻开采工人的工作负担，进一步提高煤炭开采人员的工作质量。为了保证煤炭资源得到更好的开发，开采人员需要采用先进的变频技术，能够有效保证煤炭运输质量。由于煤炭开采深度的不断加大，对提升机的要求也不断增多，开采人员需要结合煤炭开采深度，采用先进的变频技术，合理控制提升机的运行速度，保证煤炭的运输质量。在提升机运行过程中，应用先进的变频技术，能够有效保证提升机运行速度得到更好的控制，减少煤炭资源的浪费。由于提升机内部结构比较复杂，在升降的过程中，基本上不能实现自动功能，开采人员需要安装辅助设施。将变频技术应用到提升机中，能够不断提高提升机的稳定性，保证煤炭资源得到有效利用。另外，将变频设备应用到提升机中，能够有效保证提升机中的继电设备可靠运行，减少继电设备的运行次数，进一步提高各项资源的利用率。将变频技术应用到提升机中，能够保证提升机准确升降，减少设备的磨损，延长提升机的使用寿命。

2.3带式输送机方面的应用

带式输送机的主要特点为高电压、大功率，其在整个煤炭运输系统中发挥着至关重要的作用，进而对带式输送机的性能提出较高要求。在带输送机中应用变频技术能让其实现软起软停，提升系统传递效率的同时，在一定程度上能够节约无功功率。在带式输送机中引入变频器使得系统能根据实际需求，科学合理的调整输出功率，避免工频恒速不良工作方式，有效降低系统能源消耗的同时，大幅度减少设备的维修费与维护费，尤其在输送机中引入四象限变频调速技术后，其能更好的保护输送机，合理解决电机失控难题，有效降低设备发生故障率，延伸设备使用寿命的同时，在很大程度上起到良好的节能减排作用。

2.4通风机方面

煤矿开采在实际生产过程中，自身有特殊的性质，在所有设备中，与之相关的通风设备和其他功能发挥着至关重要的作用。在实际煤矿开采的过程中，首先要确保开采现场的空气较为顺畅，同时在整个开采过程中，相关通风设备要长期处于正常工作的状况。随着我国科学技术的不断改革创新，通风设计方案在煤矿开采行业大不相同，这样导致实际操作过程中的难度显著提升。其次，风机在更换过程中，一般情况下就会搁置传统风机，导致资源得到显著浪费，并且在一定程度上对设备使用效率会造成严重影响。变频设备应用于通风机能有限改善传统风机运行情况，有效避免作业的重复，并且能够良好解决相关的通风问题。但是传统通风机应用于相关作业的开采，煤矿企业需要在实际使用时对大多数通风机进行更换，导致大量人力资源以及时间得以浪费，并且会严重影响矿井通风效果。除此之外，在通风设备中应用变频技术能确保在整个煤矿开采时，仅仅需要一台通风机即可，不仅满足通风要求，同时也提升设备的使用效率。

结语

综上所述，在煤矿风机、提升机与皮带设备中应用先进的变频技术，能够有效保证现代煤矿机电工程中的各项设备稳定运行，提高各项资源的利用率。但是，煤矿开采人员在实际工作中，依然会遇到很多问题，这就需要开采人员在原有的基础上，不断学习国内外先进的变频技术，提高自身的专业技能，从而推动我国煤矿企业能够更加稳定的发展。

参考文献

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