煤礦機電設備中變頻技術的應用分析

寇學峰

義馬煤業集團新義煤業有限公司 河南 洛陽 471821

正文：

1、煤礦機電變頻控制技術

變頻控制技術是一種以計算機技術、電子技術、軟件技術、傳感技術為基礎的綜合控制技術。作為計算機技術發展的重要產物，變頻控制技術融入了單片機，充當系統終端的作用，可以控制機電設備的傳輸電流，在生產任務低時自動降低設備轉速，從而減少能耗，實現節能目標。同時，變頻控制技術可以將交流電轉變成為直流電，再將直流電轉變為其他交流電，這樣即可滿足機電設備的使用需求。電流轉換過程實則就是運行頻率轉換過程，讓“交——直——交”正確轉換。如今計算機技術不斷完善，單片機性能也不斷增強，從而推動了變頻技術的發展，不僅能夠有效降低機電設備運行損耗，還會提升運行效能。由此可見，科學應用變頻技術，可以降低煤礦企業開采成本，提升經濟效益。

2、應用變頻技術的重要性

煤礦機電設備在實際運行當中，應用變頻技術可以機電設備運行更加穩定，單片機可以根據軟件編程實現自動化調節，提升機電設備的運行效率。在機電設備動力系統設計中，盡可能避免長期超負荷運行，將電子技術和變頻技術結合，從而確保機械設備運行的穩定性。我國表層煤礦資源越來越少，深層煤礦資源開發難度大、風險大，加劇了煤礦企業之間的競爭，很多煤礦企業為了能夠提升深層資源開采效率，投入大量的機電設備，造成了巨大的電能損耗。具不完全調查顯示，電能損耗占據煤礦企業總資源損耗的70%以上。因此，提升機電設備的運行效率，降低電能損耗，可以有效提升煤礦開采效益、降低環境污染，也是現代化煤礦企業發展的重要趨勢之一。

變頻技術的應用可以進一步降低機電設備電能損耗量，降低生產成本才能夠降低產品價格，提升市場競爭力，對未來煤礦企業發展提供新的動力。此外，由于煤礦行業是高危行業之一，開采環境中的危險因素較多，應用變頻技術也要從多個方面進行考慮，這樣才能夠真正發揮變頻技術的積極效用。

3、煤礦機電設備中變頻技術的應用

3.1 空氣壓縮機方面

在煤礦開采當中，礦井下的可燃氣體非常多，包括瓦斯、粉塵、一氧化碳等，提高了煤礦開采危險度。所以，在煤礦開采中都會安裝空氣壓縮機降低礦井下的可燃氣體濃度。空氣壓縮機和交流電機共同組成煤礦排風機系統。針對空氣壓縮機來說，要控制空氣壓縮機的運行上限值，一旦電流超過了所設定的閾值，則壓縮機進氣閥會自動關閉，無法持續抽取礦井下可燃氣體，提高了生產危險性。如果電流低于空氣壓縮機下限，此時電動機會超負荷運行，則會造成電能浪費。在壓縮機中融合變頻技術，結合可燃氣體檢測儀器，實時調整壓縮機的運行功率，從而控制風機的運行風量，不僅可以自動調整壓縮機，降低人工勞力投入量，來同時還會根據礦井實際情況自動調節運行功率，降低了電能損耗，避免可燃氣體濃度達標繼續高功率運行所帶來的浪費問題。

3.2 皮帶運輸機方面

皮帶運輸機作為礦場的主要運輸設備，使用十分廣泛，將煤炭運輸到指定位置。皮帶和轉輪之間通過摩擦牽引作用，讓物品在皮帶上移動，從而完成煤炭運輸。傳統皮帶運輸機運行中，主要是采用液力耦合器帶動皮帶軟轉動，這樣雖然可以實現皮帶運輸的功能，但會加速皮帶的老化速率，增加皮帶的斷裂幾率。而通過融入變頻技術，單片機結合編程軟件會自動控制轉輪運行，電機啟動時電流波會逐漸消減，最終減少電機內部機械發熱和沖擊現象，最大程度上發揮皮帶機傳動效能，降低設備熱損耗和磨損損耗。

3.3 提升機方面

提升機作為運輸礦石、工作人員的重要運輸設備，可以將礦石和工作人員運輸到指定位置，從而提升煤礦開采效率。結合煤礦日常生產任務標準，為了加快生產效率，需要不斷操作提升機運行，并調整運行轉速。但是由于煤礦生產環境較差，提升機故障頻率提升，增加了提升機的重啟頻率。為了保障提升機的運行效率，同時降低運輸機的能耗，可以將金屬電阻安裝在電機控制系統當中，通過調整電阻即可控制電機的運行效率。應用變頻技術，系統會自動監測設備的運行電流，降低速度提升難度，保證設備運行的穩定性，還可以保證提升機在實際運行中的安全性。此外，提升機中應用變頻技術可以降低繼電器的運行壓力，減少電路維護頻率，增加提升機的運行精度，還可以完善電路結構的方式強化提升機的運行性能。再者，變頻技術的應用，通過控制提升機的運行頻率，從而減少內部零部件摩擦，延長設備的使用壽命。

結束語

綜上所述，為了能夠降低煤礦機電設備的運行能耗、控制生產成本，需要進一步加強變頻技術的應用研究。在煤礦生產中，通過在煤礦機電設備中應用變頻技術，可以有效提升機電設備的節能質量，具不完全調查結果顯示，變頻技術可以降低煤礦機電設備30%的能耗，綜合效益非常好。可見，變頻技術是煤礦機電設備領域未來重要的發展趨勢，會有更多的煤礦機電設備使用變頻技術。所以，煤礦企業需要不斷加強變頻技術的研究和應用，這對推動煤礦企業發展、提升市場競爭力有著重要意義。