变频技术在煤矿机电工程中的应用

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摘要:改革开放后我国矿业的发展进入了全新时期，在能源供应方面做出了重要贡献，伴随矿业开采的发展，资源短缺也成为矿业发展必须要面对的问题。我国在十三五期间，推行供给侧结构性改革，在矿业中提出“加快传统矿业转型升级、提高矿产资源节约集约”的重要指示，如何应用变频技术建立安全绿色的矿井成为重要课题，文章主要对这一问题进行研究。

关键词:变频技术;现代煤矿;机电工程

社会发展对于能源的需求量增多，煤矿企业数量也随之增加，各地对于煤矿的开采率逐渐提高，煤矿机电工程中电量消耗大，因此可以通过减少能源消耗的方式降低煤炭企业的成本，因此煤矿企业将变频技术引入。通常在煤矿机电工程中的耗电量可以达到煤炭企业总耗电量的七成，若是应用变频技术，合理科学应用变频技术则可以最大限度节约能源成本。当前煤炭企业对于变频技术的应用还需要进一步的优化改进。

1变频技术在煤矿机电工程中的应用原则

一般情况下，煤矿机电工程动力规划中为出现设备运行故障现象就不需要对机电工程动力进行设计，设备机械在满负载的情况下也能进行长时间的连续运转。为保障煤矿机电工程生产中对于动力的需求，并将运转产生的电力消耗降至最低，就需要变频技术的帮助。变频技术主要从三部分组成，即电机传动技术、电力电子技术和计算机控制技术，因此变频技术也被视为综合了强弱电和机械设备于一体的技术。变频技术在煤矿机电工程中的应用原理可概括为:半导体元件协助转化工频信号，将其转化为其他频率信号，进而深入转化工频交流电，使之成为直流电，借助逆变器对直流电电压以及电流进行有效控制，最终实现对煤矿机电设备无级调速的目标。由此可知，煤矿机电工程中对于变频技术的应用呈现出与电机转速和电流频率同步增长的趋势，对于电流频率的控制力度增加，同时对于电极的转速的调整也有效促进了煤矿企业作业的运行。现代化煤矿机电工程的发展中，变频技术的应用在电机转速调控中发挥着重要作用，有效保障了电极工作的稳定性，工程工作效率提升，成本投入和能源消耗也得到大幅缩减。

2变频技术在现代煤矿机电工程中的实际应用

2．1变频技术在机电工程提升机中的应用

煤矿机电工程中的提升机主要用作运送矿石和工作人员，将其运送到工程指定位置，因此在煤矿机电工程中承担着非常重要的角色。受到煤矿日常生产的需求，提升机需要不断调整速度适应工程要求，期间还需要对机器进行重启操作。要进一步提高提升机运转速度，需要通过在电机控制程序中安装金属电阻的方法，调整电阻值以控制电机运行。变频技术引入煤矿机电工程中后，提升机的速度提升问题难度降低，设备运行更加稳定，同时生产安全的保护也受到深入提升。提升机中应用变频技术后减少了继电器的应用，也就不需要维护电路。此外，变频技术还具有控制精确的特征，可以通过电路修改来达到改变提升机性能的目的。变频技术在提升机中的应用更可以通过控制速度来减少控制设备的摩擦。

2．2变频技术在机电工程煤矿风机中的应用

变频技术在煤矿风机中的应用可以提升风机运行效率，为煤矿生产作业的安全有效提供保障，因此变频技术的应用要符合科学合理的要求。科学应用变频技术既保障了煤炭开采质量，也提升了不同环节机电设备的运作效率。煤矿风机中变频技术主要通过接触煤矿通风问题的方式，有效降低了煤矿资源浪费，大大提升了通风效果。要达到进一步提升变频技术在煤矿风机中应用的目的，风机设备相关检修人员要充分发挥自身优势落实自身职责，对煤矿风机和相关设备做好定期检查维修和日常养护，使风机运行在日常养护的基础上，安全性和运行效率都得到提高强化。在变频技术的辅助下，煤矿风机设备检修人员可以获得更全面的煤矿风机运行状态信息，对运行中存在的问题及时发现及时采取措施处理，切实保障煤矿风机的运行安全。

2．3变频技术在机电工程空气压缩机中的应用

一般情况下，煤矿风动机电运行的主要动力为空气压缩机，在交流电的协助下完成运作，因此电动机也始终处于全速运行的状态下。煤炭企业对于机电工程中空气压缩机的应用控制主要是上下两点的控制模式，控制中始终保持交流机电工频的运转。空气压缩机气缸压力和预设压力值基本相同，空气压缩机进气阀闭合，因此也不会产生压缩气体，电动机处于空载状态，后期随着压力降低，当数值和预设压力相近时，空气压缩机气阀开启，压缩空气随之形成。在实际生产实践中，变频技术借助对自体的高精度控制以及简易操作特征以及免维护的属性在空气压缩机的应用得到普及。变频技术调速环电动机的应用，可以在拖动负载期间减少调整操作，使生产更符合实际生产要求，同时对转速输出进行适当改动。变频技术下变频器驱动方式取代了传统空气压缩机的加载以及卸载供气方式，进一步保障了供气压力自体的恒定性，保持电机在低于既定转速的情境下运转，空气压缩机的启动中止的频率降低，工作质量得到保障。

3结语

变频技术作为一类全新，在煤炭开采中的应用具备卓越调节性和优质节能效果的特征，在泵类和风机负载等机电设备领域中的应用同样具备出色的节能效果。文章中对于现代煤矿机电工程中变频技术的应用进行了分析介绍，在未来煤矿机电工程的发展中对于变频技术的应用将越来越广泛，同时在变频技术的指引下，我国煤矿产业的发展将朝着可持续的方向稳步向前。

参考文献:

［1］刘勇．变频节能技术在煤矿机电设备中的应用及发展［J］．机械管理开发，2018，33(01):136-137．

［2］许超超．分析变频技术在现代煤矿机电工程中的应用实践［J］．山东工业技术，2018(03):79．

［3］李高峰．煤矿机电设备中变频技术的应用研究［J］．机械工程与自动化，2017(02):210+213．

作者：蔡金霖 单位：鸡西矿业( 集团) 有限责任公司城山煤矿