1變頻技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中應(yīng)用的理論概述

1.1變頻技術(shù)工作原理

為了滿足機(jī)電設(shè)備的動(dòng)力需求，在煤礦機(jī)電設(shè)備的動(dòng)力設(shè)計(jì)中采用變頻技術(shù)，能夠滿足機(jī)器設(shè)備正常工作需要的動(dòng)力，同時(shí)還能減少能源，使機(jī)器設(shè)備不用在滿載負(fù)荷的情況下進(jìn)行工作，從而減少機(jī)電設(shè)備產(chǎn)生多余的力矩。變頻技術(shù)是一項(xiàng)結(jié)合了強(qiáng)弱電與機(jī)械設(shè)備的綜合技術(shù)，主要包括了點(diǎn)擊傳動(dòng)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和電力電子技術(shù)。變頻技術(shù)的基本原理就是通過半導(dǎo)體元件將工頻電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為其他頻率，再將轉(zhuǎn)換的工頻交流電進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為直流電，依靠逆變器對電壓和電流進(jìn)行控制調(diào)節(jié)，使機(jī)電設(shè)備能夠達(dá)到無級調(diào)速。

1.2煤礦生產(chǎn)中變頻技術(shù)應(yīng)用的重要性

我國各地區(qū)的煤礦資源經(jīng)過多年的開采已經(jīng)越來越少，對于煤礦企業(yè)來說，只有提高機(jī)電設(shè)備的節(jié)能效率和降低向空氣中排放的污染物才能在激烈的市場中保持長久的發(fā)展，這也是煤礦企業(yè)綜合實(shí)力的標(biāo)準(zhǔn)，隨著多數(shù)企業(yè)在機(jī)電設(shè)備中應(yīng)用變頻技術(shù)，不僅實(shí)現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保的目的，還提高企業(yè)的市場競爭力，為企業(yè)健康穩(wěn)定的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。目前，在煤礦開采的過程中，通常機(jī)電設(shè)備的用電量占總用電量的70%以上，自從使用變頻技術(shù)，大大節(jié)省了電能，通過發(fā)揮變頻技術(shù)節(jié)能優(yōu)勢，對煤礦企業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展具有重要的意義。而且在選擇變頻器的時(shí)候，要對變頻器的安全性、簡易性和可控性等方面進(jìn)行綜合考察，從而選擇高效節(jié)能的變頻設(shè)備。

1.3變頻技術(shù)的發(fā)展形式

在高科技和電子信息技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)上，我國在變頻技術(shù)的研究上取得一系列的成果，完善了變頻技術(shù)的理論，同時(shí)在實(shí)際應(yīng)用上也有了很大的發(fā)展。其中變頻技術(shù)控制方式的改進(jìn)，智能控制模塊的應(yīng)用和其他功能的拓展都在各個(gè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，主要是在節(jié)能環(huán)保方面取得了很好的效果，目前，很多煤礦企業(yè)在機(jī)械設(shè)備應(yīng)用的過程中采用變頻技術(shù)，從而有效的控制機(jī)械設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)一步推動(dòng)了變頻技術(shù)在其他領(lǐng)域的應(yīng)用。在變頻技術(shù)的應(yīng)用的過程中，通過利用網(wǎng)路技術(shù)和自動(dòng)化控制使得變頻技術(shù)的集成化程度不斷提高，既能在機(jī)電設(shè)備上實(shí)現(xiàn)基本的調(diào)速功能，同時(shí)結(jié)合計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)機(jī)電設(shè)備的編程和識(shí)別等功能。

2變頻技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用分析

隨著煤礦企業(yè)廣泛應(yīng)用變頻技術(shù)，使得變頻技術(shù)的價(jià)值性更高，并且在機(jī)電設(shè)備的操作過程中，變頻技術(shù)的操作更加智能化，并且通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn)對設(shè)備的遠(yuǎn)程控制。

2.1變頻技術(shù)在提升機(jī)中的有效應(yīng)用

通常礦井提升機(jī)都是在復(fù)雜和繁重的運(yùn)行條件下工作的，由于工作條件的繁雜，對提升機(jī)的設(shè)備性能的要求也在不斷提高。一般工作時(shí)，提升機(jī)的調(diào)速任務(wù)非常繁重，要不斷的啟動(dòng)和關(guān)閉，容易導(dǎo)致機(jī)電設(shè)備發(fā)生故障，隨著機(jī)電設(shè)備故障的提高，大大減少了機(jī)電設(shè)備的使用周期，而自從在提升機(jī)中應(yīng)用變頻技術(shù)，對提升機(jī)起到了重要的保護(hù)作用。提高了機(jī)電設(shè)備的工作效率，在提升機(jī)中應(yīng)用變頻技術(shù)不僅能有效的提高提升機(jī)的運(yùn)行能力，減少機(jī)電設(shè)備調(diào)速導(dǎo)致的電阻損壞。而且通過使用變頻設(shè)備的內(nèi)部軟件也可以有效的提高提升機(jī)的運(yùn)行能力，降低提升機(jī)發(fā)生故障的頻率，從而減少機(jī)電設(shè)備的損害。最重要的是在提升機(jī)中應(yīng)用變頻技術(shù)可以高效的達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。通過變頻技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中可以了解，變頻技術(shù)也在不斷的改進(jìn)和完善，很多新的技術(shù)設(shè)備具有很好的兼容性，例如，提升機(jī)專用變頻器和風(fēng)光提升機(jī)變頻器等，滿足了煤礦企業(yè)對機(jī)電設(shè)備性能的需求，同時(shí)在煤礦企業(yè)機(jī)電和生產(chǎn)過程中被廣泛使用。

2.2變頻技術(shù)在皮帶機(jī)中的有效應(yīng)用

在煤礦企業(yè)生產(chǎn)過程中，皮帶機(jī)的功率相對較大，其工作原理是利用電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)來帶動(dòng)皮帶運(yùn)轉(zhuǎn)，最后將皮帶上的礦料沿皮帶運(yùn)輸?shù)侥康牡�。皮帶機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)的過程需要足夠大的電流，并且通過輪轂與皮帶之間的摩擦力來實(shí)現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)。此外，液力耦合器在工作的過程中會(huì)產(chǎn)生大量的熱能，加速機(jī)器內(nèi)部油溫的升高，不僅加快了機(jī)械老化的速度，還給機(jī)器設(shè)備埋下了安全隱患。通過在皮帶機(jī)中使用變頻技術(shù)，提高了機(jī)器在啟停和運(yùn)行過程中的安全性和穩(wěn)定性，達(dá)到了皮帶機(jī)軟啟動(dòng)的效果。而且通過使用變頻技術(shù)大大提高了能量的利用率，根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，使用變頻技術(shù)能將能源的利用率達(dá)到90%以上，有效的提高了能源的使用效率，不僅實(shí)現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保，還減少企業(yè)的成本支出，提高了煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

2.3變頻技術(shù)在通風(fēng)機(jī)中的有效應(yīng)用

在煤礦開采作業(yè)中，通風(fēng)機(jī)中具有十分重要的作用。通常被稱為煤礦開采工程的呼吸系統(tǒng)。在煤礦井下作業(yè)的過程中，通風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間較長，要保持通風(fēng)系統(tǒng)的一直運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，隨著煤礦企業(yè)開采作業(yè)中的開采深度的增加，通風(fēng)機(jī)需要的功率也要不斷增加。所以，對通風(fēng)機(jī)的技能要求也在不斷增加，而且通風(fēng)機(jī)在啟動(dòng)的過程中存在很大的問題，其中電流過大容易導(dǎo)致機(jī)電設(shè)備損害，對電網(wǎng)設(shè)備產(chǎn)生摩擦和損耗，在通風(fēng)機(jī)中應(yīng)用變頻技術(shù)，不僅能對風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)有效的控制，最重要的是能實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保，達(dá)到通風(fēng)機(jī)軟啟動(dòng)的效果，進(jìn)一步延長通風(fēng)機(jī)的使用周期。

2.4在煤礦空氣壓縮機(jī)上的有效應(yīng)用

變頻技術(shù)在煤礦空氣壓縮機(jī)上使用也能產(chǎn)生很好的效果，通�？諝鈮嚎s機(jī)是煤礦風(fēng)動(dòng)機(jī)電運(yùn)行動(dòng)力的來源，而且電動(dòng)機(jī)通過交流電機(jī)一直能處于工作的狀態(tài)，空氣壓縮機(jī)的工作原理是采用上下兩點(diǎn)控制模式來實(shí)現(xiàn)有效的控制。即交流電動(dòng)機(jī)一直處于工頻運(yùn)行狀，當(dāng)空壓機(jī)氣缸壓力與預(yù)設(shè)壓力值基本一致時(shí)，就會(huì)關(guān)閉空壓機(jī)進(jìn)氣閥，此時(shí)不會(huì)再產(chǎn)生壓縮氣體，電動(dòng)機(jī)處于空載狀態(tài)下；隨著壓力的不斷下降，接近預(yù)設(shè)壓力時(shí)，空壓機(jī)氣閥便隨之打開，產(chǎn)生壓縮空氣，此時(shí)電動(dòng)機(jī)處于重載狀。煤礦實(shí)際用氣量與產(chǎn)氣量之間不可能一致，所以就會(huì)導(dǎo)致空壓機(jī)頻繁加載、卸載，進(jìn)而對電網(wǎng)、電動(dòng)機(jī)以及空壓機(jī)差生不利影響。對于變頻技術(shù)而言，其通常具有控制精度高、易操作以及免維護(hù)等特性。若普通電動(dòng)機(jī)應(yīng)用變頻技術(shù)來調(diào)速，可在其拖動(dòng)負(fù)載過程中無需進(jìn)行改動(dòng)，但針對具體的生產(chǎn)工藝要求，應(yīng)當(dāng)對轉(zhuǎn)速輸出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。變頻器驅(qū)動(dòng)方式，從根本上改變了傳統(tǒng)的空氣壓縮機(jī)加載與卸載供氣控制方式，通過調(diào)整電機(jī)用氣量的大小來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速自動(dòng)調(diào)控，以確保供氣壓力自身的恒定性，使壓縮機(jī)的啟停次數(shù)減少。

3結(jié)束語

現(xiàn)代煤礦機(jī)電工程中使用變頻技術(shù)能夠有效的提高工作效率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目的，隨著我國大量的礦山工程中使用變頻器，變頻技術(shù)得到了廣泛的推廣應(yīng)用，而且通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能更好的滿足煤礦企業(yè)對機(jī)電設(shè)備不同功能的需求，可見，變頻技術(shù)有更廣闊的發(fā)展空間，對于本研究存在的不足之處，希望相關(guān)學(xué)者批評指正。