分析變頻技術(shù)在現(xiàn)代煤礦機(jī)電工程中的應(yīng)用

馬繼選

【摘 ?要】隨著現(xiàn)代技術(shù)的不斷發(fā)展，我國現(xiàn)代煤礦機(jī)電工程建設(shè)水平隨之提升，其中變頻技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用能夠在最大程度上促進(jìn)現(xiàn)代煤礦機(jī)電工程快速進(jìn)步。變頻技術(shù)應(yīng)用于煤礦工程是現(xiàn)代煤礦產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵標(biāo)志，象征著煤礦工業(yè)從機(jī)械化到機(jī)電化的過渡。本文從變頻技術(shù)的基本工作原理分析入手，提出在煤礦生產(chǎn)中加強(qiáng)對(duì)變頻技術(shù)應(yīng)用的重要意義，并分析變頻技術(shù)在現(xiàn)代煤礦機(jī)電工程中的應(yīng)用，旨在進(jìn)一步提高變頻技術(shù)應(yīng)用效率，滿足機(jī)電設(shè)備動(dòng)力需求，降低能源消耗。

【關(guān)鍵詞】變頻技術(shù);現(xiàn)代煤礦機(jī)電工程;工作原理

引言

隨著現(xiàn)代技術(shù)的快速發(fā)展，各種資源的消耗也逐漸加大，礦產(chǎn)資源愈發(fā)緊張，煤炭企業(yè)的利潤也越來越少，為了在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中獲取有利地位，煤礦企業(yè)應(yīng)將技術(shù)更新放在首要位置，通過降低運(yùn)營成本來提高經(jīng)濟(jì)效益。而變頻技術(shù)以自身的高功效因數(shù)、高效能以及優(yōu)良的實(shí)用性被越來越多的礦產(chǎn)企業(yè)認(rèn)同，并逐漸應(yīng)用到實(shí)際操作中，現(xiàn)階段變頻技術(shù)在我國煤礦機(jī)電設(shè)備上的應(yīng)用范圍越來越廣闊，并取得了驕人的成績(jī)。

1變頻技術(shù)的基本工作原理

就交流變頻技術(shù)來說，它主要以電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及電機(jī)傳統(tǒng)技術(shù)為基礎(chǔ)，將強(qiáng)弱電混合以及機(jī)電一體化技術(shù)充分聯(lián)系在一起，從而形成一種綜合性較強(qiáng)的應(yīng)用技術(shù)。變頻機(jī)能夠有效控制半導(dǎo)體器件設(shè)備，將工頻電源轉(zhuǎn)換成其他頻率電能，并以此來控制相關(guān)設(shè)備運(yùn)作。針對(duì)變頻技術(shù)而言，基本運(yùn)行原理是整流橋?qū)⒐ゎl交流電壓有效轉(zhuǎn)化為直流電壓，經(jīng)過逆變器后將其轉(zhuǎn)化為電壓、頻率都可以得到有效的交流電壓，以此來驅(qū)動(dòng)電壓模式，并對(duì)交流電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)操作。在社會(huì)轉(zhuǎn)型的今天，變頻技術(shù)的應(yīng)用有著十分重要的實(shí)際意義，在實(shí)際操作中的應(yīng)用是必要的。在變頻技術(shù)可以依照電極負(fù)載將自動(dòng)的加速、減速以及平滑功能逐次實(shí)現(xiàn)，從而干擾進(jìn)一步提高電極工作效率。與此同時(shí)，變頻技術(shù)還有著無沖擊啟動(dòng)、軟停機(jī)等多項(xiàng)控制性能，由于煤礦生產(chǎn)條件與其他生產(chǎn)條件相比來說較為特殊，因此變頻技術(shù)在煤礦機(jī)電工程中的應(yīng)用十分頻繁且廣泛。

2變頻技術(shù)在煤礦機(jī)電工程中應(yīng)用的實(shí)際意義

煤礦機(jī)電設(shè)備運(yùn)行中加強(qiáng)對(duì)變頻技術(shù)的使用能夠促使機(jī)電設(shè)備的穩(wěn)定性不斷提高，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化調(diào)節(jié)，將機(jī)電設(shè)備實(shí)際運(yùn)行效率不斷提高。煤礦機(jī)電設(shè)備展開動(dòng)力設(shè)計(jì)時(shí)需要防止出現(xiàn)長期處于超負(fù)荷的狀態(tài)下，為進(jìn)一步保障機(jī)械能夠穩(wěn)定運(yùn)行，需要將變頻技術(shù)與電子技術(shù)等相關(guān)技術(shù)進(jìn)行全面融合，從而進(jìn)一步提升機(jī)械設(shè)備的綜合能力。隨著社會(huì)發(fā)展速度逐漸加快，我國煤礦資源隨之減少，企業(yè)所面對(duì)的競(jìng)爭(zhēng)壓力越來越大，煤礦企業(yè)在實(shí)際運(yùn)行中會(huì)消耗掉大量電能，其中機(jī)電設(shè)備是電能的主要運(yùn)營部分，因此電能消耗量巨大，電能消耗可能會(huì)占到整個(gè)煤礦企業(yè)的一半以上。這表明，將煤礦機(jī)電設(shè)備的實(shí)際效能提高能夠減少對(duì)環(huán)境所造成的污染，同時(shí)也應(yīng)該成為現(xiàn)代煤礦企業(yè)需要著重考慮的實(shí)際因素。在煤礦機(jī)電設(shè)備中需要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)變頻技術(shù)的應(yīng)用力度，促使企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力進(jìn)一步增強(qiáng)，并在此基礎(chǔ)上做到環(huán)境保護(hù)。變頻技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中能夠在一定程度上節(jié)約電能，這也是煤礦企業(yè)發(fā)展過程中的核心方向，對(duì)未來煤礦開采技術(shù)提供堅(jiān)實(shí)保障和主要?jiǎng)恿ΑＣ旱V開采工作與其他工作性質(zhì)不同，有著一定的特殊性，變頻技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中需要不斷加強(qiáng)對(duì)各種因素的切實(shí)考慮，將變頻技術(shù)的實(shí)際作用充分發(fā)揮出來。

3變頻技術(shù)在現(xiàn)代煤礦機(jī)電工程中的應(yīng)用

3.1在煤礦風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用

科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展使礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)方案差異性較大，例如在礦井生產(chǎn)中，需要通過不同更換風(fēng)機(jī)的方式保證通風(fēng)可行性。然而在實(shí)際操作中，該環(huán)節(jié)相對(duì)復(fù)雜，同時(shí)容易出現(xiàn)機(jī)電設(shè)備故障問題，在很大程度上加大了維修量和維修難度。除此之外，由于傳統(tǒng)風(fēng)機(jī)性能無法滿足需求，通常會(huì)將其暫時(shí)擱置，造成資源浪費(fèi)，并在一定程度上對(duì)煤礦機(jī)電設(shè)備有效利用能力造成負(fù)面影響。變頻技術(shù)在煤礦風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用可以將這一現(xiàn)狀有效改變，能夠解決煤礦通風(fēng)問題，大大降低重復(fù)更換頻率，在實(shí)際操作中起到了重要作用，同時(shí)有著較為明顯的節(jié)能效果，例如在煤礦掘進(jìn)過程中，只需要一臺(tái)風(fēng)機(jī)便可以滿足風(fēng)量需求，將反復(fù)的環(huán)節(jié)簡(jiǎn)便化，操作十分便利。

3.2在提升機(jī)中的應(yīng)用

提升機(jī)在煤礦機(jī)電工程中的應(yīng)用頻率較高，同時(shí)承擔(dān)著開采過程中的貨物運(yùn)輸功能以及開采工人的運(yùn)送功能。這些功能在煤礦開采過程中有著重要意義。然而在實(shí)際煤礦開采過程中，由于開采深度以及開采難度不斷加大，對(duì)于提升機(jī)的要求也會(huì)隨之提高，需要對(duì)提升機(jī)的速度以及啟動(dòng)關(guān)閉等功能進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化，從而利用最小的成本達(dá)到最大的開采效率，減少資源浪費(fèi)提高經(jīng)濟(jì)效益。這表明提升機(jī)在整個(gè)煤炭開采過程中承擔(dān)重要責(zé)任，提升機(jī)在進(jìn)行工作時(shí)，主要是通過在控制電路中加入金屬電阻元件，利用這個(gè)電阻對(duì)其轉(zhuǎn)速大小展開控制，而傳統(tǒng)電機(jī)不僅會(huì)浪費(fèi)資源，同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生多余熱量造成資源浪費(fèi)。由于傳統(tǒng)電機(jī)的精確度不高，因此在進(jìn)行調(diào)節(jié)的過程中要想達(dá)到合適的范圍十分困難。除此之外，傳統(tǒng)的提升機(jī)在進(jìn)行升降設(shè)置時(shí)，無法完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化需要人工輔助或輔助設(shè)施對(duì)其進(jìn)行多方控制，額外的輔助設(shè)備也會(huì)造成一定的資源浪費(fèi)。而變頻設(shè)備在提升機(jī)的應(yīng)用能夠?qū)⑦@些問題通通解決，在提升機(jī)運(yùn)行過程中應(yīng)用變頻設(shè)備能夠提高提升機(jī)的穩(wěn)定性，同時(shí)還能保障資源合理利用，減小資源浪費(fèi)，保障提升機(jī)在運(yùn)營過程中安全性不斷提高，傳統(tǒng)的提升機(jī)在運(yùn)行過程中需要借助繼電器，而繼電器的使用會(huì)給電路造成一定的破壞，然而使用變頻器應(yīng)用可以有效減少繼電器的使用頻率，成為繼電器的替代品，大大減少由于電路故障所需要的維護(hù)費(fèi)用，從而提高經(jīng)濟(jì)效益。變頻技術(shù)應(yīng)用于提升機(jī)中能夠幫助提升機(jī)提高速度以及深度的準(zhǔn)確度，并減少由于上升和下降的造成的設(shè)備磨損，做好設(shè)備維護(hù)，增長設(shè)備使用年限，減少不必要的浪費(fèi)。

3.3在皮帶設(shè)備上的應(yīng)用

皮帶運(yùn)行設(shè)備在煤礦的開采和生產(chǎn)中消耗的功率比其他設(shè)備更大，同時(shí)皮帶設(shè)備擔(dān)任著傳輸功能，將皮帶上的煤運(yùn)送到指定地點(diǎn)。皮帶設(shè)備的運(yùn)行需要借助較大的啟動(dòng)電流，當(dāng)前普遍使用液力耦合器對(duì)皮帶設(shè)備進(jìn)行軟啟動(dòng)，而由于皮帶設(shè)備在軟啟動(dòng)時(shí)會(huì)消耗較大的啟動(dòng)流量，對(duì)電路中的電壓造成一定影響，同時(shí)也會(huì)嚴(yán)重?fù)p傷皮帶設(shè)備中的零件。液力耦合器設(shè)備工作中會(huì)產(chǎn)生大量熱量，導(dǎo)致皮帶設(shè)備內(nèi)部的溫度過高，加大機(jī)械設(shè)備的磨損程度，導(dǎo)致與安全隱患出現(xiàn)。而在皮帶設(shè)備中運(yùn)用變頻技術(shù)可以將這一問題有效解決，減少安全隱患，取代液力耦合器對(duì)設(shè)備進(jìn)行軟啟動(dòng)，在皮帶設(shè)備啟動(dòng)、運(yùn)行、停止三個(gè)步驟中保持設(shè)備穩(wěn)定，減少能源消耗，提高設(shè)備安全性能。

結(jié)語

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，我國變頻技術(shù)水平逐漸提高，該項(xiàng)技術(shù)已應(yīng)用到現(xiàn)代煤礦機(jī)電工程以及各種設(shè)備中，有著良好的節(jié)能效果且性能穩(wěn)定，能夠延長機(jī)電設(shè)備使用壽命，正因如此，越來越多的煤礦機(jī)電設(shè)備開始采用變頻技術(shù)，而變頻技術(shù)的應(yīng)用也給煤炭企業(yè)發(fā)展帶來了新機(jī)遇。作為一項(xiàng)新技術(shù)，調(diào)節(jié)性能強(qiáng)是它最突出的優(yōu)點(diǎn)，然而在現(xiàn)階段如何加強(qiáng)變頻技術(shù)在煤礦機(jī)電工程設(shè)備中的應(yīng)用是最為突出的重點(diǎn)問題。

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（作者單位：扎賚諾爾煤業(yè)有限責(zé)任公司機(jī)電裝備部）