煤礦機(jī)電設(shè)備中變頻技術(shù)的應(yīng)用分析

寇學(xué)峰

義馬煤業(yè)集團(tuán)新義煤業(yè)有限公司 河南 洛陽(yáng) 471821

正文：

1、煤礦機(jī)電變頻控制技術(shù)

變頻控制技術(shù)是一種以計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)、軟件技術(shù)、傳感技術(shù)為基礎(chǔ)的綜合控制技術(shù)。作為計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的重要產(chǎn)物，變頻控制技術(shù)融入了單片機(jī)，充當(dāng)系統(tǒng)終端的作用，可以控制機(jī)電設(shè)備的傳輸電流，在生產(chǎn)任務(wù)低時(shí)自動(dòng)降低設(shè)備轉(zhuǎn)速，從而減少能耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。同時(shí)，變頻控制技術(shù)可以將交流電轉(zhuǎn)變成為直流電，再將直流電轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌涣麟姡@樣即可滿足機(jī)電設(shè)備的使用需求。電流轉(zhuǎn)換過程實(shí)則就是運(yùn)行頻率轉(zhuǎn)換過程，讓“交——直——交”正確轉(zhuǎn)換。如今計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷完善，單片機(jī)性能也不斷增強(qiáng)，從而推動(dòng)了變頻技術(shù)的發(fā)展，不僅能夠有效降低機(jī)電設(shè)備運(yùn)行損耗，還會(huì)提升運(yùn)行效能。由此可見，科學(xué)應(yīng)用變頻技術(shù)，可以降低煤礦企業(yè)開采成本，提升經(jīng)濟(jì)效益。

2、應(yīng)用變頻技術(shù)的重要性

煤礦機(jī)電設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中，應(yīng)用變頻技術(shù)可以機(jī)電設(shè)備運(yùn)行更加穩(wěn)定，單片機(jī)可以根據(jù)軟件編程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化調(diào)節(jié)，提升機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行效率。在機(jī)電設(shè)備動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，盡可能避免長(zhǎng)期超負(fù)荷運(yùn)行，將電子技術(shù)和變頻技術(shù)結(jié)合，從而確保機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性。我國(guó)表層煤礦資源越來越少，深層煤礦資源開發(fā)難度大、風(fēng)險(xiǎn)大，加劇了煤礦企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)，很多煤礦企業(yè)為了能夠提升深層資源開采效率，投入大量的機(jī)電設(shè)備，造成了巨大的電能損耗。具不完全調(diào)查顯示，電能損耗占據(jù)煤礦企業(yè)總資源損耗的70%以上。因此，提升機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行效率，降低電能損耗，可以有效提升煤礦開采效益、降低環(huán)境污染，也是現(xiàn)代化煤礦企業(yè)發(fā)展的重要趨勢(shì)之一。

變頻技術(shù)的應(yīng)用可以進(jìn)一步降低機(jī)電設(shè)備電能損耗量，降低生產(chǎn)成本才能夠降低產(chǎn)品價(jià)格，提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，對(duì)未來煤礦企業(yè)發(fā)展提供新的動(dòng)力。此外，由于煤礦行業(yè)是高危行業(yè)之一，開采環(huán)境中的危險(xiǎn)因素較多，應(yīng)用變頻技術(shù)也要從多個(gè)方面進(jìn)行考慮，這樣才能夠真正發(fā)揮變頻技術(shù)的積極效用。

3、煤礦機(jī)電設(shè)備中變頻技術(shù)的應(yīng)用

3.1 空氣壓縮機(jī)方面

在煤礦開采當(dāng)中，礦井下的可燃?xì)怏w非常多，包括瓦斯、粉塵、一氧化碳等，提高了煤礦開采危險(xiǎn)度。所以，在煤礦開采中都會(huì)安裝空氣壓縮機(jī)降低礦井下的可燃?xì)怏w濃度。空氣壓縮機(jī)和交流電機(jī)共同組成煤礦排風(fēng)機(jī)系統(tǒng)。針對(duì)空氣壓縮機(jī)來說，要控制空氣壓縮機(jī)的運(yùn)行上限值，一旦電流超過了所設(shè)定的閾值，則壓縮機(jī)進(jìn)氣閥會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，無法持續(xù)抽取礦井下可燃?xì)怏w，提高了生產(chǎn)危險(xiǎn)性。如果電流低于空氣壓縮機(jī)下限，此時(shí)電動(dòng)機(jī)會(huì)超負(fù)荷運(yùn)行，則會(huì)造成電能浪費(fèi)。在壓縮機(jī)中融合變頻技術(shù)，結(jié)合可燃?xì)怏w檢測(cè)儀器，實(shí)時(shí)調(diào)整壓縮機(jī)的運(yùn)行功率，從而控制風(fēng)機(jī)的運(yùn)行風(fēng)量，不僅可以自動(dòng)調(diào)整壓縮機(jī)，降低人工勞力投入量，來同時(shí)還會(huì)根據(jù)礦井實(shí)際情況自動(dòng)調(diào)節(jié)運(yùn)行功率，降低了電能損耗，避免可燃?xì)怏w濃度達(dá)標(biāo)繼續(xù)高功率運(yùn)行所帶來的浪費(fèi)問題。

3.2 皮帶運(yùn)輸機(jī)方面

皮帶運(yùn)輸機(jī)作為礦場(chǎng)的主要運(yùn)輸設(shè)備，使用十分廣泛，將煤炭運(yùn)輸?shù)街付ㄎ恢谩ＦШ娃D(zhuǎn)輪之間通過摩擦牽引作用，讓物品在皮帶上移動(dòng)，從而完成煤炭運(yùn)輸。傳統(tǒng)皮帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)行中，主要是采用液力耦合器帶動(dòng)皮帶軟轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣雖然可以實(shí)現(xiàn)皮帶運(yùn)輸?shù)墓δ埽珪?huì)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(shù)，單片機(jī)結(jié)合編程軟件會(huì)自動(dòng)控制轉(zhuǎn)輪運(yùn)行，電機(jī)啟動(dòng)時(shí)電流波會(huì)逐漸消減，最終減少電機(jī)內(nèi)部機(jī)械發(fā)熱和沖擊現(xiàn)象，最大程度上發(fā)揮皮帶機(jī)傳動(dòng)效能，降低設(shè)備熱損耗和磨損損耗。

3.3 提升機(jī)方面

提升機(jī)作為運(yùn)輸?shù)V石、工作人員的重要運(yùn)輸設(shè)備，可以將礦石和工作人員運(yùn)輸?shù)街付ㄎ恢茫瑥亩嵘旱V開采效率。結(jié)合煤礦日常生產(chǎn)任務(wù)標(biāo)準(zhǔn)，為了加快生產(chǎn)效率，需要不斷操作提升機(jī)運(yùn)行，并調(diào)整運(yùn)行轉(zhuǎn)速。但是由于煤礦生產(chǎn)環(huán)境較差，提升機(jī)故障頻率提升，增加了提升機(jī)的重啟頻率。為了保障提升機(jī)的運(yùn)行效率，同時(shí)降低運(yùn)輸機(jī)的能耗，可以將金屬電阻安裝在電機(jī)控制系統(tǒng)當(dāng)中，通過調(diào)整電阻即可控制電機(jī)的運(yùn)行效率。應(yīng)用變頻技術(shù)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行電流，降低速度提升難度，保證設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性，還可以保證提升機(jī)在實(shí)際運(yùn)行中的安全性。此外，提升機(jī)中應(yīng)用變頻技術(shù)可以降低繼電器的運(yùn)行壓力，減少電路維護(hù)頻率，增加提升機(jī)的運(yùn)行精度，還可以完善電路結(jié)構(gòu)的方式強(qiáng)化提升機(jī)的運(yùn)行性能。再者，變頻技術(shù)的應(yīng)用，通過控制提升機(jī)的運(yùn)行頻率，從而減少內(nèi)部零部件摩擦，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，為了能夠降低煤礦機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行能耗、控制生產(chǎn)成本，需要進(jìn)一步加強(qiáng)變頻技術(shù)的應(yīng)用研究。在煤礦生產(chǎn)中，通過在煤礦機(jī)電設(shè)備中應(yīng)用變頻技術(shù)，可以有效提升機(jī)電設(shè)備的節(jié)能質(zhì)量，具不完全調(diào)查結(jié)果顯示，變頻技術(shù)可以降低煤礦機(jī)電設(shè)備30%的能耗，綜合效益非常好。可見，變頻技術(shù)是煤礦機(jī)電設(shè)備領(lǐng)域未來重要的發(fā)展趨勢(shì)，會(huì)有更多的煤礦機(jī)電設(shè)備使用變頻技術(shù)。所以，煤礦企業(yè)需要不斷加強(qiáng)變頻技術(shù)的研究和應(yīng)用，這對(duì)推動(dòng)煤礦企業(yè)發(fā)展、提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力有著重要意義。