变频控制技术在煤矿机电设备中的应用

变频控制技术在煤矿机电设备中的应用

熊伟   郭强

新疆兖矿其能煤业有限公司    新疆维吾尔自治区昌吉市   831799

摘要：近年来，矿山行业转向了机械化生产，各矿山企业内配备了各种机电设备，这些设备在提高生产安全、效率、效益方面有着突出优势。当前矿山行业内在寻求可持续发展，为达到这一发展目标，机电设备的节能减排成为关键。目前国家越发重视环境保护。煤矿作为高耗能企业，应积极响应国家号召，采取有效的节能降耗控制措施降低能源消耗量。但很多矿山企业机电设备的运行能耗较高，不符合节能目标。为发挥机电设备的功能、性能等优势，为矿山企业创造更大的经济、社会效益，各企业需合理引入变频控制技术，用于控制机电设备的运行，提高机电设备运行安全性、可靠性。

关键词：变频控制；技术；煤矿机电；设备；应用；分析

引言：从前矿山企业主要为人工生产模式，生产效率低且安全风险大，影响了行业的现代化。当前技术进步的过程中，越来越多的矿山企业尝试机械化作业，内部配备的各种机电设备，使生产作业中不同设备可发挥其功能优势，在相互配合中完成了生产任务。目前变频控制技术有两种模式：将直流电转化为不同频率的交流电、将交流电转化为直流电，最后再转化为不同频率的交流电。实际的生产生活中无论选用哪一变频控制模式，都能达到高效、精准控制，其技术特点决定了其在很多领域都有较大的应用潜力。将变频控制技术应用于煤矿机电设备中，能够有效调控运行工况，提高运行效率，降低电力能源消耗量，促进煤矿环保节能发展。

1.分析矿山机电设备中变频控制技术的应用优势

在矿山企业中，机电设备的类型比较多，每一种设备都是存在特殊的运行特点和功能优势，以这些为基准合理的应用变频控制技术，能发挥出变频调节的优势，主要表现在以下几个方面：一是生产效益。变频控制技术下机电设备能够灵活和高效的运行，该技术兼具速度调节、自动化控制、远程控制功能，这些功能特点下可由自动化模块完成，很多部分不再需要人工完成，节约了这部分的人工费用；系统不工作时机电设备处于低功率状态，能耗偏低，也有助于控制成本，为矿山企业创造更大的生产效益，使企业有更大的利润空间。二是作业状态。技术稳步发展的过程中，变频控制技术取得了显著成就，进入了相对成熟的发展阶段，这一技术下增强了机电设备的运行可靠性，降低设备故障，使各种机电设备保持最佳运行状态。三是节能降耗。变频控制的灵活性高，控制模块能在设备运行中依据状态、参数等信息自动调节，降低设备运行中的能耗，实现节能目标。

2.分析变频控制技术在煤矿机电设备中的应用

2.1分析通风机中的应用

在煤矿开采和生产的过程中，矿井通风安全是十分重要的，因此需要煤矿可以保证通风机电设备始终处于在稳定的状态下运行，传统的通风机电设备控制的过程中，通常存在运行效率低下且操作烦琐问题，通常仅依靠调节风机叶片安装角度实现风量调节，而无法实现快速变速，难以适应生产过程中的通风条件变化。应用变频控制技术能够有效解决上述问题。变频控制技术加持下的通风机设备，能够实现智能化的自动变速调节，随着矿井开拓自动调整通风量，从而始终保持良好的矿井作业环境。

2.2矿井提升机中的应用

提升机是连接井上和井下的重要机电设备，在煤矿生产的过程中，起到运输工作人员和物料等作用，为满足生产的需要，提升机在煤矿生产中需要频繁的启动和停止以及调速，对其性能存在较高的要求，传统提升机控制方式主要是采用转子串串电阻的方法，通过分档方式调节速度。这种操作方式虽然简单，但是在实际应用中存在一些问题。具体而言，传统操作方式存在电能浪费的缺陷。原因在于，当小号电阻较多时，机器会出现散热不良，导致消耗大量电能而电能实际上并没有被有效利用。同时，使用分档调速的方式，会引起机械式开关故障而导致调速失控，造成设备故障或安全事故发生。为解决上述问题，可通过应用变频控制技术实现对提升机转速的精确控制。变频控制技术在速度调节功能上，能够实现无级调速，使提升机的启动、停止与调速更为灵活与精准，能够结合实际需求，实时进行动态化调整。

2.3电控绞车中的应用

在煤矿生产的过程中，电控绞车主要是指一种起吊和牵引以及固定的机电设备，也是可以承受着较大的荷载，向对功率的需要较高，传统的电控绞车开工至系统主要是采用流绕线式电机串电阻调速系统，在煤矿长期高强度工作环境下，较容易发生交流接触器接触头氧化以及控制精准程度低等问题，严重影响煤矿的开采效率以及安全性。应用变频控制技术，能够更为精准控制电控绞车，将电压波动控制在很小范围，进而在不产生大电压波动情况下，也能够保证电控绞车稳定运行。同时，相比传统控制技术，变频控制技术还能够实现对功率以及频率更为精确调节。

2.4采煤机中的应用

对于采煤机而言，是煤矿开采的重要机电设备，在运行中需要耗费大量的电能，并且需要保持电能供给稳定性，才可以保证采煤机设备稳定性，在复杂的情况下，采煤机运行需要电能消耗量提升，需要在煤矿企业监控采煤机运行状态并开展实时调查，使其应对复杂的采煤工作环境。因此应用变频控制技术在实现采煤机自动控制的同时，能够解决采煤机设备能源消耗量大的问题，提升节能效果。首先，应用变频控制技术能够有效提升采煤机的系统稳定性，使其在恶劣环境下也能保持稳定的电流以及功率输出，降低机电设备故障问题的发生概率，提升采煤机运行管控能力，使采煤机能够更好配合生产。其次，应用变频控制技术能够有效降低采煤机运行过程中的能源损耗，精准调节输出功率，避免能源浪费。

2.5井下水泵中的应用

在煤矿生产的过程中，井下水泵的主要功能是排出矿井积水，保证安全，煤矿建井中，因为受到了季节和地下水位等因素，涌水量存在差异，要结合实际情况，定期调查井下水泵排水作业，通过井下水泵计时的将积水排除，采取变频控制技术可以通过综合应用变频电机和变频器以及传感器，监测水压，从而自动调控井下水泵功率。具体而言，变频器中的自动调节模块能够接收来自压力传感器传递的信号，从而结合预设参数和控制逻辑精准控制电机转速，根据不同排水以及用水需求，分别展开自动化调节，改善井下供排水系统，解决出水压力低和不稳定问题，同时提高供排水系统的稳定性和可靠性。

总结：综上所述，煤矿应用变频控制技术，能够提升机电设备的运行效率及安全性，为煤矿生产奠定基础。变频控制是当下矿山领域关注的重点技术，此技术在现阶段有所发展，但同样存在一定的问题。各矿山企业需立足自身情况，将变频控制技术应用于机电设备中，发挥技术优势，形成全新的控制模式。未来相关人员还需持续研究变频控制技术，以保持技术的先进性。同时，在变频控制技术加持下，机电设备运行能耗会降低，可提升煤矿生产的节能性与环保性。为此，应重视变频控制技术的应用，不断提高技术应用水平，提高煤矿开采效率，降低能源消耗率。

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