變頻控制技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用

王連印

摘要：隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，社會(huì)發(fā)展是對(duì)能源需求量也不斷提升，煤礦機(jī)電設(shè)備的良好運(yùn)行對(duì)煤礦企業(yè)有非常重要的作用。如今煤礦企業(yè)數(shù)量不斷增多，增加了煤礦開采活動(dòng)頻率，從而提升煤礦機(jī)電設(shè)備能耗。煤礦機(jī)電設(shè)備要積極采用變頻控制技術(shù)，可以科學(xué)地提高機(jī)電設(shè)備的安全運(yùn)行效率，消除設(shè)備存在的一些隱患，優(yōu)化設(shè)備運(yùn)行過程，有效降低能耗。

關(guān)鍵詞：變頻控制技術(shù);煤礦機(jī)電設(shè)備;應(yīng)用

煤礦行業(yè)中，先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用取得了一定的成果。在現(xiàn)階段來看，計(jì)算機(jī)電機(jī)技術(shù)在機(jī)電設(shè)備得到了廣泛應(yīng)用，一直以來我國的煤礦企業(yè)都是國家發(fā)展的重點(diǎn)，為社會(huì)的發(fā)展提供能源，也支撐工業(yè)的發(fā)展。使用的變頻器設(shè)備也增多，隨著使用數(shù)量的增多，也促進(jìn)了變頻技術(shù)的進(jìn)步，使我國的技術(shù)水平一直處于提高狀態(tài)，這對(duì)于煤礦企業(yè)來說是十分有益的。

一、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)。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。隨著數(shù)字技術(shù)的不斷發(fā)展，在煤礦機(jī)電設(shè)備中應(yīng)用變頻控制技術(shù)，對(duì)功率器件以及調(diào)速系統(tǒng)等方面都有著一定的更新，能夠在一定程度上提高變頻控制技術(shù)整體功能的綜合性，由于信息技術(shù)的不斷發(fā)展，變頻控制技術(shù)逐漸地朝著自動(dòng)化、機(jī)械化趨勢(shì)進(jìn)行發(fā)展，同時(shí)還能利用網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行一定的控制。所以說變頻控制技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備有著非常重要的應(yīng)用。

二、煤礦機(jī)電設(shè)備變頻控制技術(shù)現(xiàn)狀

進(jìn)入21世紀(jì)以來，智能技術(shù)和數(shù)字技術(shù)取得了快速發(fā)展，這在一定程度上推動(dòng)了變頻控制技術(shù)的深入研究。近年來，我國的變頻控制技術(shù)越來越智能化，并已在煤礦機(jī)電設(shè)備中大量使用。然而，由于我國對(duì)變頻控制技術(shù)的關(guān)注較晚，煤礦機(jī)電設(shè)備逆變器控制技術(shù)的發(fā)展相對(duì)較慢，也存在一些問題。首先，操作過程中沒有完善的規(guī)范體系。由于尚未制定相關(guān)的規(guī)范體系，一些負(fù)責(zé)人的責(zé)任不明確，責(zé)任劃分出現(xiàn)分歧，最終不會(huì)產(chǎn)生明顯的控制效果。其次變頻調(diào)速技術(shù)的管理效率比較低，沒有做足夠的監(jiān)督，這導(dǎo)致一些無人值守的煤礦機(jī)電設(shè)備檢查數(shù)量相對(duì)較少，工作人員沒有對(duì)一些錯(cuò)誤進(jìn)行有效的監(jiān)督和管理，同時(shí)對(duì)于設(shè)備的正常運(yùn)行有影響。再次是變頻控制技術(shù)在機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化程度上相對(duì)較低，而且管理混亂，很可能會(huì)遺漏一些過程，需要手動(dòng)完成，從而對(duì)正常運(yùn)行產(chǎn)生影響，降低電氣和機(jī)械設(shè)備的工作效率。

三、煤礦機(jī)電設(shè)備中變頻控制技術(shù)的應(yīng)用

（一）有效改善變頻控制技術(shù)的應(yīng)用

該技術(shù)的應(yīng)用可以有效調(diào)節(jié)機(jī)電設(shè)備的電流頻率，從而有效降低設(shè)備運(yùn)行過程中的電能消耗，同時(shí)盡可能減少能源消耗頻率，以達(dá)到控制的目的。通過使用變頻設(shè)備實(shí)現(xiàn)變頻控制技術(shù)的應(yīng)用，其中包含各種組件，通過改變?cè)O(shè)備的運(yùn)行速度來實(shí)現(xiàn)控制效果。而且整個(gè)機(jī)電設(shè)備可以有效降低逆變器控制技術(shù)，并降低在實(shí)際應(yīng)用中的能耗，促進(jìn)煤礦行業(yè)的高效發(fā)展。使用變頻控制技術(shù)，這有助于提高機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性，并最大限度地減少由于機(jī)電設(shè)備的長(zhǎng)期運(yùn)行而導(dǎo)致的設(shè)備損失。

（二）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)。

（三）皮帶運(yùn)輸機(jī)方面

所有的煤礦企業(yè)在開采的時(shí)候都會(huì)使用一個(gè)設(shè)備就是皮帶機(jī)，而且皮帶機(jī)也可以起到運(yùn)輸?shù)淖饔茫驗(yàn)槠Ь哂袀魉妥饔茫虼嗣旱V企業(yè)所使用的皮帶機(jī)功率都比較大。由于皮帶機(jī)承擔(dān)著重要的煤炭輸送任務(wù)，因此，皮帶機(jī)在正常運(yùn)轉(zhuǎn)情況下，承受的外界荷載較大，產(chǎn)生的電流較大，極易破壞內(nèi)部的電壓電網(wǎng)，使設(shè)備出現(xiàn)過熱現(xiàn)象，進(jìn)而縮短了皮帶機(jī)的使用壽命。

當(dāng)皮帶機(jī)的使用時(shí)間減少，間接的煤礦企業(yè)的成本就增多。而在皮帶機(jī)中使用了變頻控制技術(shù)，就能控制皮帶機(jī)中的電流，以免皮帶機(jī)在運(yùn)行的時(shí)候，出現(xiàn)強(qiáng)大的電流影響皮帶機(jī)的使用。而且在使用的效率上，能大大的提高皮帶機(jī)運(yùn)行的速度，保證在使用中實(shí)現(xiàn)高效，從而使煤礦企業(yè)的利益不受影響，還能經(jīng)濟(jì)利益。

（四）提升機(jī)方面

提升機(jī)是煤炭開采過程中重要的運(yùn)輸設(shè)備，過去的礦井提升機(jī)要想實(shí)現(xiàn)調(diào)速的目的，必須將電動(dòng)機(jī)接入金屬進(jìn)組，通過切除接觸電阻調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，這種方法往往要消耗大量的電力能源，而且也極易對(duì)提升機(jī)的內(nèi)部組件造成損害，當(dāng)提升機(jī)發(fā)生故障時(shí)，維修難度相對(duì)較大，而且加大了維修成本。提升機(jī)也是煤礦機(jī)電設(shè)備中一個(gè)主要的機(jī)器，而且占據(jù)的地位不容小視，并且提升機(jī)也屬于運(yùn)輸設(shè)備的一種。提升機(jī)是煤炭開采過程中重要的運(yùn)輸設(shè)備，過去的礦井提升機(jī)要想實(shí)現(xiàn)調(diào)速的目的，必須將電動(dòng)機(jī)接入金屬進(jìn)組，通過切除接觸電阻調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，這種方法往往要消耗大量的電力能源，而且也極易對(duì)提升機(jī)的內(nèi)部組件造成損害，當(dāng)提升機(jī)發(fā)生故障時(shí)，維修難度相對(duì)較大，而且加大了維修成本。

四、變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用功效

（一）有利于提高經(jīng)濟(jì)效益

積極將變頻節(jié)能技術(shù)應(yīng)用至煤礦機(jī)電設(shè)備，一來可增強(qiáng)煤礦機(jī)電設(shè)備本身的靈活性及可控性，二來方便操作人員結(jié)合工作的實(shí)際需求來對(duì)設(shè)備的工作參數(shù)予以合理調(diào)整，使其成本與工作需求之間呈現(xiàn)出正相關(guān)的關(guān)系，以此將能避免如傳統(tǒng)設(shè)備存在功效浪費(fèi)的現(xiàn)象[5，6]。與此同時(shí)，倘若現(xiàn)場(chǎng)工作的實(shí)際需求超出了傳統(tǒng)煤礦機(jī)電設(shè)備的能力范圍，則煤礦還需引進(jìn)與之要求相符的設(shè)備，這也將是一筆巨大的經(jīng)濟(jì)支出，若能基于變頻節(jié)能使同一臺(tái)煤礦機(jī)電設(shè)備滿足更多條件下開采的工作要求，繼而在降低煤礦企業(yè)設(shè)備需求的同時(shí)促進(jìn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的穩(wěn)步提升。

（二）有利于改善設(shè)備性能

由于變頻節(jié)能技術(shù)能直接轉(zhuǎn)化交流電的固定頻率，使之具有可變的性質(zhì)，故將大幅提升交流電能源的利用效率。與此同時(shí)，在變頻節(jié)能技術(shù)的輔助作用下，將使得煤礦機(jī)電設(shè)備不在受數(shù)字信息處理功能的限制，且可形成一種集成化的電路并可同步運(yùn)用傳統(tǒng)設(shè)備的電路原理來改善其他各項(xiàng)技術(shù)的使用性能，繼而可確保理想的工作質(zhì)量及效能。

（三）有利于提高環(huán)保性

變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用不僅能減少煙氣的排放，且對(duì)設(shè)備的損耗程度亦極低，加之技術(shù)本身還能對(duì)設(shè)備起到一定的優(yōu)化及環(huán)保作用，故可切實(shí)提高煤礦開采過程的環(huán)保性。

四、結(jié)語

綜上，在煤礦行業(yè)中，由于機(jī)電設(shè)備的升級(jí)，以及變頻控制技術(shù)的不斷應(yīng)用，在一定程度上促進(jìn)了煤礦行業(yè)的健康發(fā)展。煤礦機(jī)電設(shè)備應(yīng)用變頻控制技術(shù)后，生產(chǎn)過程得到了全面優(yōu)化，在節(jié)能方面發(fā)揮了很大優(yōu)勢(shì)，提升了能源的利用率以及生產(chǎn)效率機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展對(duì)于我國接下來的發(fā)展目標(biāo)和發(fā)展方向以及我國國力的提升都具有重要意義。我國目前處于經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級(jí)時(shí)期，加強(qiáng)對(duì)機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)的深度研究的開發(fā)，有利于優(yōu)化我國機(jī)械制造能力，對(duì)于實(shí)現(xiàn)我國偉大中國夢(mèng)具有重要的推動(dòng)作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]高利云.關(guān)于煤礦機(jī)電設(shè)備中變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用[J].山東工業(yè)技術(shù)，2019，（14）：58.

[2]于繼圖.煤礦機(jī)電設(shè)備中變頻節(jié)能技術(shù)的探討[J].通信電源技術(shù)，2018，35（12）：220-221.