摘要：變頻技術(shù)在煤礦機電工程中的應(yīng)用，不僅節(jié)約了能源，還能不斷改善機械設(shè)備的運行狀況。詳細闡述了變頻技術(shù)的原理，分析了變頻技術(shù)在煤礦機電工程中的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：變頻技術(shù)；煤礦機電工程；應(yīng)用；原理
引言
現(xiàn)階段，礦產(chǎn)資源越來越緊張，煤炭企業(yè)的利潤也越來越少，為了在激烈的競爭中取得有利地位，煤礦企業(yè)應(yīng)注重技術(shù)的更新，不斷降低自身的運營成本。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，煤炭企業(yè)在進行煤炭開采的過程中，成本的最大來源是用電量，因此，想要從根源上節(jié)約煤炭企業(yè)的成本就需要降低用電量。變頻技術(shù)可有效降低煤炭企業(yè)在進行煤炭開采過程中的耗電量，提高煤炭開采效率，不斷增加企業(yè)競爭力。
1煤礦機電工程中變頻技術(shù)的原理概況
在進行煤炭開采的過程中，大部分開采機械并不是在滿負荷情況下運行的，所以減少機械耗電量的同時，不能降低機械的工作效率，所以這時將變頻技術(shù)引入到煤礦企業(yè)的機電工程中就可實現(xiàn)節(jié)能減排的要求，降低開采成本。所謂變頻技術(shù)并不是指一種單一的技術(shù)，而是多種技術(shù)的綜合，主要包括以下幾種，分別是數(shù)控技術(shù)、電力電子技術(shù)及電機傳動技術(shù)等。機電工程中的變頻技術(shù)工作原理主要指的是在機械中安插一些半導(dǎo)體的構(gòu)件，利用工頻電流信號將統(tǒng)一頻率轉(zhuǎn)化為不同的頻率，在這個過程中采用逆變器來控制電流和電壓的大小。綜上所述，通過變頻技術(shù)可使電機在不影響工作效率的情況下，節(jié)約能源[1]。
2變頻技術(shù)在煤礦機電工程中的應(yīng)用
變頻技術(shù)的飛速發(fā)展，使得變頻技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛。變頻技術(shù)主要是通過調(diào)節(jié)機器的工作狀態(tài)對其進行控制，同時還可與現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)遠程控制的目的。
2.1變頻技術(shù)在提升機中的應(yīng)用
在煤礦機電工程中會經(jīng)常使用到提升機，提升機在整個開采過程中主要承擔(dān)的是貨物的運輸功能及對開采工人的運送功能。但在煤礦開采的過程中，由于開采深度及難度的不斷加大，對于提升機的要求也會隨之改變，需對提升機的速度及啟動關(guān)閉等進行調(diào)整。這樣就能利用最小的成本達到最大的開采效率。由此可看出提升機在整個煤炭開采過程中的地位。提升機進行工作時是通過在控制電路中加入金屬電阻元件，利用這個電阻對其轉(zhuǎn)速大小進行控制。這種傳統(tǒng)電機不僅不能節(jié)省資源，同時還會由于產(chǎn)生多余的熱量造成資源大量浪費，由于其精確度不高，所以在進行調(diào)節(jié)過程中難以調(diào)節(jié)到合適的范圍。另外傳統(tǒng)的提升機在進行升降的設(shè)置時，不能實現(xiàn)自動化，需額外的輔助設(shè)施進行控制，額外的輔助設(shè)備必然會帶來資源的浪費。如果在提升機運行過程中加入變頻設(shè)備，不僅能保證提升機穩(wěn)定性，同時還能保證資源的合理使用，不造成浪費，保證了提升機在運營過程中的安全。傳統(tǒng)的提升機在運行過程中需使用繼電器，繼電器的使用會給電路造成極大的破壞，然而，采用變頻技術(shù)以后，就可減少繼電器的使用頻率，減少由于電路故障所需維護費用。變頻技術(shù)的使用能使提升機在提升速度及深度的精確度提高，能減少由于上升和下降造成的設(shè)備磨損，使機械的使用年限增加[2]。
2.2變頻技術(shù)在皮帶設(shè)備中的應(yīng)用
在煤炭開采過程中，皮帶設(shè)備的正常使用狀況下使用的頻率大于提升機設(shè)備。皮帶設(shè)備在整個開采過程中起傳輸作用，將開采出來的煤礦直接通過皮帶等傳輸設(shè)備運輸?shù)街付ǖ胤�，皮帶設(shè)備的運行原理是通過相互摩擦使設(shè)備正常運行。皮帶設(shè)備的啟動過程需要很大的啟動電流，不僅會對電路中的電壓造成巨大壓力，同時還會使皮帶設(shè)備造成嚴(yán)重毀損，由于皮帶設(shè)備是通過摩擦來使設(shè)備運行，摩擦過程中必然會使設(shè)備產(chǎn)生巨大的熱量，當(dāng)溫度達到一定程度，就會使機械產(chǎn)生一定程度的磨損。同時，貨物的磨損也會給機械運營帶來安全隱患。如果在傳送的皮帶中加入變頻技術(shù)，不僅僅可使皮帶系統(tǒng)在運營過程中產(chǎn)生較小的熱量，減少能源浪費，同時也會降低整個開采過程中的安全隱患，使機器能在運營過程中保持穩(wěn)定的同時，提高了皮帶系統(tǒng)的運營效率。中國煤礦機電工程中普遍采用液力耦合設(shè)備對皮帶設(shè)備進行軟啟動，在皮帶設(shè)備軟啟動時需求的啟動電流大，不僅會對電路中電壓造成較大壓力，還會對皮帶設(shè)備中零件造成嚴(yán)重損傷。液力耦合設(shè)備在運作過程中會產(chǎn)生較多熱量，使皮帶設(shè)備內(nèi)部溫度過高，最終增加設(shè)備機械磨損；同時，對設(shè)備運行造成安全隱患。在皮帶設(shè)備中應(yīng)用變頻技術(shù)，不但能取代液力耦合設(shè)備對皮帶設(shè)備進行軟啟動，而且讓皮帶設(shè)備在啟動、運行及停止過程中保持穩(wěn)定，提高了皮帶設(shè)備的能源利用率。
2.3變頻技術(shù)在煤礦風(fēng)機中的應(yīng)用
在煤炭開采過程中，需保證礦井內(nèi)的通風(fēng)狀況。由于工業(yè)技術(shù)水平限制，礦井內(nèi)通風(fēng)的設(shè)計方案也比較多，現(xiàn)階段主要是通過調(diào)整煤礦風(fēng)機的位置來保證礦井內(nèi)通風(fēng)狀況，在位置移動過程中，不可避免就會給煤礦風(fēng)機造成不必要的磨損，同時，不同位置需要煤礦風(fēng)機的頻率也不相同，頻繁更換位置及頻率會影響煤礦風(fēng)機使用效率。如果在使用煤礦風(fēng)機的過程中加入變頻技術(shù)，就可使通風(fēng)問題在開采過程中得到很好的解決，減少了一些不必要的資源的浪費，同時保證了煤炭開采順利進行[3-4]。
2.4變頻技術(shù)在煤礦空氣壓縮機中的應(yīng)用
經(jīng)過調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，煤礦風(fēng)動機在使用過程中需用到空氣壓縮機和交流電機，長時間處于工作狀態(tài)。現(xiàn)階段，空氣壓縮機在進行運行過程中會設(shè)置上限和下限，如果交流電機在工作過程中超過了空氣壓縮機所規(guī)定的上限，那么空氣壓縮機就會自動將進氣閥門關(guān)閉。此時，空氣壓縮機不產(chǎn)生壓縮氣體，所以電動機處于空載狀態(tài)，一定程度上造成了資源浪費。反之，如果達到了設(shè)定的下限值，那么空氣壓縮機就會打開進氣閥，產(chǎn)生壓縮氣體，使電動機處于重載狀態(tài)。在實際使用過程中，由于很難對空氣需求量進行評估，所以使得空氣的需求量與生產(chǎn)量不能對等，會造成供應(yīng)不及時或資源的浪費，同時還會由于經(jīng)常更換空氣壓縮機的頻率使得空氣壓縮機毀損。如果在空氣壓縮機使用過程中加入變頻技術(shù)，那么，可有效控制空氣的產(chǎn)生量，同時可防止由于經(jīng)常更換頻率造成的對空氣壓縮機的損壞，同時，加入變頻設(shè)備以后，空氣壓縮機便于操作，準(zhǔn)確性也有所提高，同時也比較好維護，在使用過程中不需人為對空氣壓縮機進行頻繁改動，針對不同的開采條件可預(yù)先設(shè)置使用頻率。變頻技術(shù)的加入能從根本上解決傳統(tǒng)空氣壓縮機加載和卸載供氣的控制方式，通過調(diào)整電機用氣量進對轉(zhuǎn)數(shù)進行自動調(diào)控，保證空氣壓縮機能順利進行，減少啟動次數(shù)及資源的浪費[5]。
3結(jié)語
隨著技術(shù)的不斷發(fā)展、變頻技術(shù)的不斷普及和應(yīng)用，越來越多煤礦機電設(shè)備開始采用變頻技術(shù)，同時，變頻技術(shù)的使用也給煤炭企業(yè)發(fā)展帶來了新機遇，節(jié)約了能源，不斷提高煤炭企業(yè)競爭力，降低開采成本，增加機器設(shè)備的使用壽命。變頻技術(shù)作為一項新技術(shù)，調(diào)節(jié)性能強是它最大的優(yōu)點，所以現(xiàn)階段加強加強對煤礦幾點設(shè)備變頻技術(shù)的研究具有很重要的現(xiàn)實意義和理論意義。
參考文獻：
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［2］馮剛，李建國.變頻技術(shù)在現(xiàn)代煤礦機電工程中的應(yīng)用實踐［J］.電子技術(shù)與軟件工程，2014，17(20)：126-130.
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［4］呂曉偉.現(xiàn)代煤礦機電工程中變頻技術(shù)的應(yīng)用研究［J］.科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015，22(18)：119-121.
［5］馮剛，李建國.變頻技術(shù)在現(xiàn)代煤礦機電工程中的應(yīng)用實踐［J］.電子技術(shù)與軟件工程，2014，20(7)：126-131.
