變頻技術在煤礦機電設備中的應用研究

摘 要：煤礦不僅是重要的能源，也是當今社會發展進步的基礎。隨著煤礦機械化技術的提升，機電設備在煤礦開采中得到廣泛應用。煤礦的機械化操作內容，也為開采工作提出更高要求。但是，對目前的煤礦開采工作來說，在開采過程中，需要消耗較好的能源。而變頻技術，則是利用半導體，對機電設備工作電流、頻率加以控制，進而降低煤礦開采工作對能源的消耗，確保煤礦企業獲得更高利潤空間。

關鍵詞：變頻技術；煤礦機電設備；應用研究

變頻技術的主要應用目的，就是對電源頻率的更改。隨著技術的發展與進步，變頻器以及變頻技術應用在多個行業。變頻器不僅在生活中，更在工業中發揮出重要的作用。煤礦是重要能源，對社會發展具有積極意義。但是，在煤礦的開采工作中，應用多種機電設備，這些設備雖然提升其開采效率。但是，卻浪費大量的能源，不利于提升煤礦企業經濟效益。為了滿足現代社會綠色、節能、環保的發展要求，相關科研人員，將變頻技術與煤礦機電設備加以連接，也取得不錯的效果。但是，變頻技術的應用依舊存在一些不足之處，這也需要相關工作人員研究，給予存在的問題充分重視。

1.變頻技術應用意義

伴隨著社會的發展與進步，對能源需求逐漸增大。雖然我國煤礦儲量相對其他國家較大。但是，隨著開采工作的進行，煤炭資源也在不斷的減少，這也導致煤炭市場上的競爭越來越激烈。煤礦開采工作，要利用多種的機電設備，在實際的開采工作中，需要消耗的電力資源較大。較高的能源消耗，使煤礦企業在激烈的競爭中，所獲利潤空間不斷降低。再加上現代社會對綠色、節能、環保的要求。只有利用變頻技術，將其與煤礦開采工作結合到一起，才能降低煤礦開采工作對能源的消耗，進而使變頻技術充分發揮自身的作用。

2.變頻技術在煤礦機電設備中的實際應用

2.1在機電設備風機中的應用研究

煤礦開采工作多位于地下，并且在開采工作中，會出現較大的粉塵。如果煤礦的開采工作通風效果低下，不僅會導致粉塵彌漫，更會影響施工人員的身體健康。所以，在煤礦的開采工作中，經常會利用不同的風機解決存在的問題。但是，在實際的操作中，由于礦井限制，此種方式實施難度較大。頻繁更換風機，不僅會引起故障出現，很多故障出現后，要對風機設備加以更換，在一段擱置時間后，不僅會造成設備的浪費，同時也會使其利用率降低。所以，要結合現代先進技術，將變頻技術應用在風機中，變頻技術可以對電流加以調節。在實際的操作中，也會更為簡便。

2.2在提升機中的應用研究

煤礦作為一種寶貴的資源，其開采難度較大。絕大部分的礦井位于地下，這也意味著，其工作環境較為特殊。在復雜的環境中進行工作，為了提升工作效率，難免要應用多種機電設備。這也意味著，在開采工作中，其提升機要進行多次的重復工作。但是，如果提升機的調速任務增多，并持續應用，其故障風險性也相對增加。煤礦開采機電設備出現故障，不僅會影響工作效率，更會縮短其使用期限。而變頻技術的應用，不僅能強化提升機的工作效率，更能滿足其多種的工作需求，此外，電流的調節，還能對提升機加以保護。在提升機設備中，融入變頻技術，能夠更好地應對電阻破壞率，并在減速器的下放過程中，將用電箱電網轉移。變頻技術的合理應用，強化提升機的工作效率，在變頻器內部，輔助提升器工作進度，在實際的工作過程中，節約能源，降低故障的出現頻率，進而達到提升效率、節能減排的作用。

2.3在空壓機中的應用研究

空壓機的啟動方式，主要為直接啟動以及串電阻啟動方式。上述兩種不同的啟動方式，啟動的目的相同。但是，這兩種直接啟動方式，存在嚴重的不足。直接啟動方式，會在瞬間產生較大的電流，長此以往，會對機電設備造成損壞。所以，要將變頻技術融入空壓機啟動工作中，只有利用變頻技術，對其啟動電流加以調節，在確保啟動工作完成后，對電流量加以控制，能夠在一定程度上，降低電流對機電設備的損壞，進而有效延長機電設備的使用效率。此外，利用變頻技術，對空壓機的壓風系統加以管控，對目前的壓風系統運行過程來說，其主要的運行方式，多應用開閉環控制。可以利用調節器，對整個系統進行管理。利用變頻技術，對其調節具有顯著作用。

2.4在皮帶機中的應用研究

皮帶機在工作中，所需要的功率巨大。皮帶機主要利用輪轂與皮帶之間的摩擦力。在皮帶機的啟動過程中，需要較大的電流量。但是，目前的皮帶機，多應用耦合器進行啟動，在啟動進行時，需要較大的電流量。較大的電流沖擊，會使皮帶機老化速度提升。而變頻技術的應用，能夠提升皮帶機的能源利用率，降低其啟動以及運行所需要消耗的能量。同時，還能延長其使用壽命，降低維修的費用，進而為煤礦的生產企業，獲得較大的利潤空間。此外，在煤礦開采運輸工作中，還可以將變頻技術與刮板輸送機相結合，傳統的刮板輸送機，利用驅動解決重載啟動，多應用較大電機、雙速電機以及電氣軟啟動器等方式進行工作。但是，隨著礦井工作加大，刮板輸送機功率逐漸加大，也導致資源浪費。在實際應用中，要結合實際工作，將刮板輸送機與變頻技術相結合，變頻拖動良好，具有節能降耗以及降低磨損功效，能夠延長機電設備使用期限，對煤礦開采工作具有重要意義。

2.5在井下卷揚機中的應用研究

卷揚機也稱為絞車，是煤礦開采工作中較為常見的機電設備。通過人或是機械動力驅動卷筒、卷繞繩索完成牽引工作。卷揚機傳統調速方法，多應用繞線轉子異步電動機，利用集電環與碳刷，在轉子回路上串入若干段電阻控制轉速。但是，其主要缺點是繞線轉子異步電動機有集電環和電刷，要求定期維護。再加上繼電器、接觸器應用，致使維護量增大、故障率高，難以滿足工業生產要求。變頻技術與卷揚機結合，能夠將電機定子電流按坐標變換分解為轉矩電流分量和勵磁電流分量，從而實現精確轉矩控制。其動態響應特性好，速度控制精度高。在提升設備中對防止“滑落”具有良好效果。使傳統卷揚機運行更為穩定、安全，降低設備維護工作。

結束語：煤礦作為重要的能源之一，在社會的發展中具有重要作用。但是，由于煤礦開采環境復雜、工作量大。在實際的工作中，存在諸多的問題，為了提升煤礦的開采效率，要應用多種機電設備。機電設備的應用，雖然能夠提升其工作效率，卻也在運行、啟動中消耗較大的能量。所以，要善于結合先進技術，應用變頻技術，對機電設備的運用、開啟加以調節。只有這樣，才能在提升煤礦開采工作效率的同時，保護機電設備，降低機電設備的維修費用。要想將變頻技術應用在更多煤礦機電設備中，還要結合時代的發展，對變頻技術加以更新，進而拓展其應用范圍。

參考文獻：

[1]任昕亮.變頻技術在現代煤礦機電工程中的應用[J/OL].電子技術與軟件工程，2019（17）：234-235

[2]龔鵬翔.變頻節能技術在煤礦機電設備中的具體應用[J/OL].電子技術與軟件工程，2019（16）：227-228

[3]高靖.變頻技術在現代煤礦機電工程中的應用研究[J].技術與市場，2019，26（08）：98+100.

作者簡介：

顧立，男-（1981.09），漢，（助理工程師），本科），研究方向（煤礦機電電氣工程技術安全工程技術管理，生產調度）