變頻控制技術(shù)在煤礦機電中的應(yīng)用

文/李德軍

伴隨著科技的進(jìn)步和發(fā)展，變頻控制技術(shù)在各個領(lǐng)域都發(fā)揮了巨大的作用，在煤礦方面的重要性也可見一斑，目前變頻控制技術(shù)在煤礦機電上的應(yīng)用已經(jīng)取得了非常矚目的成績，變頻技術(shù)的應(yīng)用在很大程度上提升了我國煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率和加工效率，同時因為降低了煤礦企業(yè)的生產(chǎn)成本因此為企業(yè)帶來了更高的利潤，同時因為其節(jié)能環(huán)保的特性不僅受到了企業(yè)的喜愛同時也受到了政府的青睞，這對于整個市場而言都是良性的改變。因此，如何在這個基礎(chǔ)上進(jìn)一步做好變頻控制技術(shù)的應(yīng)用就顯得格外重要。

1 煤礦通風(fēng)設(shè)備的變頻控制技術(shù)

煤礦通風(fēng)機作為像煤礦井下通風(fēng)以及除塵的重要設(shè)備主要起的作用就是為地下的作業(yè)人員輸送足夠的氧氣，并且降低有害粉塵氣體對操作人員造成的傷害，保障作業(yè)人員的生命安全，所以說，煤礦通風(fēng)機在保障企業(yè)安全方面做出了格外突出的貢獻(xiàn)，是企業(yè)安全方面的重要技術(shù)性設(shè)備之一，也是煤礦通風(fēng)系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，在煤礦企業(yè)的生產(chǎn)以及加工方面都具備非常重要的影響力。其中主風(fēng)扇機由于要24小時全天候不間斷的向底下的操作人員輸送氧氣，因而是通風(fēng)機的重要組成部分。

因為以上種種特性，近些年來風(fēng)機的性能受到了非常大的重視，其性能也隨之不斷提升，風(fēng)機的主要指標(biāo)之一功率恰好是由變頻控制技術(shù)所掌握的，變頻控制技術(shù)不僅可以實現(xiàn)對風(fēng)扇的實時調(diào)節(jié)，還可以保證氧氣的輸送，同時還具備節(jié)約電費的優(yōu)點，做到了節(jié)能省電的效果，為企業(yè)降低了成本，也因此在市場上具備了更強的市場競爭力。因為以上種種優(yōu)點，變頻控制技術(shù)正在越來越廣泛的應(yīng)用于煤礦通風(fēng)設(shè)備之上。

2 電控絞車的變頻控制技術(shù)

傳統(tǒng)的斜井絞車控制系統(tǒng)較多采取的是交流繞線式電機串電阻調(diào)速系統(tǒng)，電阻的投切一般而言都是使用接觸器來控制，這種控制系統(tǒng)一旦遇到高強度的工作環(huán)境，例如使用次數(shù)過于頻繁等就會發(fā)生交流接觸器主觸頭發(fā)生氧化的情況出現(xiàn)，進(jìn)而導(dǎo)致設(shè)備的故障。同時，傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)的控制層面還很低，控制也很不精準(zhǔn)，綜合性能非常差，經(jīng)常會導(dǎo)致各種問題例如停車位置不準(zhǔn)確等。

變頻技術(shù)正好可以解決上述問題，同時還具備其他優(yōu)點，例如電壓波動的范圍能夠控制在很小的范圍之內(nèi)，頻率波動的范圍控制也很精準(zhǔn)，輸出功率和頻率具備高度可調(diào)性。因此根據(jù)這些結(jié)果不難看出，變頻技術(shù)在電控絞車系統(tǒng)上的應(yīng)用提升了電控絞車系統(tǒng)的過載能力，能夠充分滿足使用和運行的需求。同時也提升了自動轉(zhuǎn)矩的低頻運轉(zhuǎn)額能力以提供必要的保護(hù)作用。故此，電控絞車運用變頻技術(shù)可以實現(xiàn)更高的可控性，同時控制精度也有所上升。

3 煤礦提升機的變頻技術(shù)

提升機在煤礦生產(chǎn)作業(yè)中占據(jù)非常重要的地位，在實際作業(yè)中其承擔(dān)著非常關(guān)鍵的任務(wù)：負(fù)責(zé)人物和物料的輸送還要承擔(dān)井下與外界聯(lián)通的功能。因此重點應(yīng)該提高提升機的運行安全性和可靠性。

變頻技術(shù)在提升機中有著非常重要的作用，不僅極大的改善了礦井提升機的性能，并且還在其他方面例如安全性和可靠性上都整體提升到了嶄新的高度。因此，變頻技術(shù)在提升機中的應(yīng)用可以說是從根本上徹底解決了過去的問題，同時還具備更多的優(yōu)點，同時提高提升機的性能和安全性，減少了能源的浪費。同時各項編程軟件也可以實現(xiàn)對于速度的控制，降低了設(shè)備的維修量和維修成本。減少了工作量的同時還提高了效率，對企業(yè)而言這些意味著更短的工作周期和更高的效率，施工周期縮短和效率的提升對于企業(yè)的幫助是非常大的。

4 皮帶機的變頻控制技術(shù)

皮帶機作為煤礦井下作業(yè)的重要工具之一地位可以與提升機對等，相比后者，皮帶機在地下作業(yè)時因為結(jié)構(gòu)簡單和噪音小，對于環(huán)境的要求更低，因此可以應(yīng)對更加復(fù)雜的工作環(huán)境，既可以做到水平運輸也可以傾斜運輸。所以皮帶機的作用同樣不容小覷。

皮帶機的原理是通過液力耦合器來實現(xiàn)皮帶機的切換，通過摩擦力來使皮帶轉(zhuǎn)動，摩擦力和張力變形驅(qū)動皮帶上貨物的運動。因為其原理所以皮帶機的啟動方式更適宜選擇軟啟動方式。但是根據(jù)海量的分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論，軟啟動的廣泛應(yīng)用仍舊會導(dǎo)致在電機啟動的時候發(fā)出非常大的噪音，產(chǎn)生很大的電流，引發(fā)電網(wǎng)的電壓波動，進(jìn)而導(dǎo)致皮帶機的運行故障。

變頻技術(shù)在皮帶機上的應(yīng)用主要是在很大程度上正面解決了軟啟動問題，運用先進(jìn)的變頻技術(shù)，設(shè)備的啟動和停止過程都可以實現(xiàn)平穩(wěn)的按照原先規(guī)劃好的皮帶運行曲線運行，在運行的過程中可以采取轉(zhuǎn)差調(diào)節(jié)和功率平衡的方式進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得皮帶機更加平穩(wěn)的運行，進(jìn)而獲得更加穩(wěn)定的性能，在安全性上也會有所提升。與此同時，應(yīng)用變頻技術(shù)的皮帶機所能夠達(dá)到的輸出力矩如果不小于額定力矩還可以使電機能夠超額輸出轉(zhuǎn)矩，這樣就獲得了更好的再啟動的能力，這在遭遇很大的負(fù)載變化時會起到非常大的作用。在皮帶機應(yīng)用變頻控制技術(shù)之后整個過程的功率都可以超過0.9相當(dāng)于在非常大的程度上降低了無用功的功率，這就增大的能源的利用率。另外，電機啟動和調(diào)節(jié)的過程中因為是變頻調(diào)節(jié)所以可以實現(xiàn)變化過程平穩(wěn)的進(jìn)行，轉(zhuǎn)速可以平滑地過渡到下一個階段，電流所產(chǎn)生的沖擊也幾乎為零，可以忽略不計，在消除了大啟動電流對于電機和轉(zhuǎn)動系統(tǒng)以及主機的沖擊能力之后也在很大程度上降低了煤礦企業(yè)對于設(shè)備的日常維修費用和后續(xù)的保養(yǎng)費用，為企業(yè)降低成本就相當(dāng)于增添了利潤，同時企業(yè)還可以獲得更強的競爭力，在市場中獲得優(yōu)勢。對于企業(yè)而言，變頻控制技術(shù)是在當(dāng)今的競爭平臺上又凸起的一座高峰，是下一個核心競爭力所在，新的世紀(jì)，掌握科技者掌握命運，只要煤礦產(chǎn)業(yè)能夠加緊對于變頻控制技術(shù)的研發(fā)并且在保證安全的前提下積極地將其投入使用，那么企業(yè)就會在逐漸的改變中不斷地積累自己的優(yōu)勢，從而對于其他企業(yè)在競爭環(huán)境中占據(jù)優(yōu)勢地位，幫助企業(yè)更好的生存和發(fā)展。

5 小結(jié)

總而言之，變頻控制技術(shù)目前已經(jīng)獲得了很好的發(fā)展，并且在技術(shù)的推動下該技術(shù)也很快的實現(xiàn)了大范圍的應(yīng)用和普及，在煤礦企業(yè)中，變頻技術(shù)的應(yīng)用因為是機器控制所以可以解決之前落后的控制系統(tǒng)或者是人為操作的很多可以規(guī)避的失誤，同時降低了生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的成本，簡化了操作流程，可以說是徹底顛覆了傳統(tǒng)的機械作業(yè)手段。因此，加強對于變頻控制技術(shù)在煤礦電機設(shè)備中的應(yīng)用現(xiàn)今已經(jīng)成為了衡量一個煤礦企業(yè)現(xiàn)代化水平的重要手段和參考因素。同時也是對促進(jìn)煤礦企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要保證。因此，進(jìn)一步加強對于變頻控制技術(shù)的分析和運用，擴(kuò)大變頻控制技術(shù)在煤礦電機設(shè)備中的應(yīng)用范圍就顯得非常重要，值得廣大的煤礦工作者深入研討這一問題，促進(jìn)煤礦產(chǎn)業(yè)向著智能化更進(jìn)一步發(fā)展。