变频技术在煤矿机电设备中的应用研究论文
摘要：以我国变频技术在煤矿机电设备中的应用现状为背景， 介绍了变频技术的作用机理和现实价值， 对该类技术在皮带机、采煤机以及提升机中的应用进行了详细的分析。相关实践证明， 变频技术可以实现对设备的精准控制， 保证煤矿的安全生产。
关键词：煤矿机电设备; 变频技术; 智能控制;
引言
伴随着我国各类科学技术的不断发展， 煤矿机电设备的技术程度也不断提升。现今国内煤矿单位在开采作业过程中， 基本已经从人力式掘进转变为了现代化的机械生产作业， 有效降低了人力物力资源成本。煤矿机电设备在运作的过程中需要较多的能源支持， 为此变频技术应运而生， 其在煤矿机电设备中的应用既增加了设备的使用年限， 还降低了对能源的消耗， 为煤矿企业的发展给予了充分的技术支持。
1 变频技术概述
1.1 变频技术作用机理
在煤矿机电设备运行的过程中， 并非所有时间都需要处于高负荷运转状态， 所以为减小机电设备所做的无用功， 提高设备的使用寿命， 可以在该类机械设备设计的过程中， 合理地融入变频技术， 确保设备能够在有需要的情况下高速作业。变频技术需要借助于半导体将工频信号转换成其他频率， 进而再实现交直流电的转换， 通过逆变器实现对电压、电流的有效控制， 以无极调速的方式切换机电设备的运作效率。变频过程主要借助了电流频率与电动设备转速间同比增长的联系， 可以改变交流电频率的方式实现对电机运作速率的智能控制， 能够以直流、控制、整流与逆变变频电路相互整合作用的方式， 控制电动设备的工作模式， 不仅能够节约大量的能源， 还可以保障其机电设备的工作效率[1]。
1.2 变频技术的现实价值
在国内可持续发展战略规划背景下， 煤矿类企业为提高自身的核心竞争力， 保障企业运营的经济价值， 必须减小煤矿机电设备对电能的消耗。而依托于变频技术， 不仅能够实现对既有煤矿机电设备结构的优化， 降低对能源的消耗， 还能够减少污染物的排放， 这与国家的战略性发展目标显然是一致的， 有助于煤矿开采的可持续发展。此外， 依托于变频技术的节能以及智能控制， 还可以进一步提高煤矿机电设备的可靠性指标， 所以必须在煤矿机电设备中合理融入变频技术， 以此保障煤矿开采的经济价值与社会效益[2]。
2 变频技术在皮带机中的应用
皮带机主要依托于电动设备的牵引作用， 将处于皮带上的.矿物传输到目的地， 功率较大， 耗能较为严重。而皮带机在运行的过程中， 需要利用皮带与轮毂之间的摩擦， 将牵引力传输到皮带之上， 其在启动的过程中， 为克服静摩擦力， 往往需要较大的电能支持。国内大部分皮带机的启动过程多借助于液力耦合器来启动设备， 瞬时电流极大， 将会造成线路电势差的瞬间增加， 进一步加快皮带的老化， 不利于设备的稳定性运转。而在将变频技术应用与皮带机之后， 其可以有效提高皮带机启动与运行的可靠性指标， 可以辅助皮带机以软启动的方式完成初始运转， 能够将能源的利用率提升到90%以上。该技术在代替原本耦合器后， 还能够避免皮带机由于多次启动而造成的老化与损坏问题， 不仅能够减小其检修与维护的工作负担， 还能够为企业的正常运营节约一定的经济成本[3]。
3 变频技术在采煤机上的应用
采煤机变速过程较为复杂， 且需要启停的频率较频繁， 所以在应用变频技术时， 应该以四象限的工作的模式合理引入变频设备， 实现对采煤机工作过程的智能调控， 防止采煤机出现下滑、溜车等问题， 并确保其牵引力能够维持在相对较为平衡的状态， 保障其工作的稳定性与可靠性。而依托于变频技术在采煤机中的应用， 既可以提高控制采煤机的作业的精准性， 还可以简化相应的操作内容， 效率极高[4]。
4 变频技术在提升机上的应用
提升机能够将作业人员与矿料安全运输到目的地， 启停相对较为频繁， 且速率变化较快， 而传统的变速方式多以电阻的变化实现对电动机转速的调控， 容易导致局部高温， 且会消耗大量的热能。对此， 可以引入变频技术， 通过计算机编写相应的程序指令， 将各个电气元件的逻辑性关系进行有机整合， 同时减小继电器数量， 能够有效提高提升机运作过程的安全性与稳定性指标。其还能够通过改变电力程序， 优化提升机系统的各项功能， 以电气控制的方式对其频繁的启停与速率的变动加以控制， 可以进一步减小设备运作过程中的磨损， 增加其使用年限， 提高其安全性指标[5]。
5 结语
将变频技术运用于煤矿机电设备中， 不仅能够显着提高设备运行的安全性与稳定性指标， 还能够有效降低对能源的消耗， 所以有着极为广泛的应用前景。因此， 必须加强该类技术在煤矿机电设备中的有效应用， 不断开发变频技术的应用功能， 在发挥出其应用价值的同时， 提高煤矿机电设备的经济价值与社会效益。
参考文献
[1]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 (2) :210;213.
[2]张峰.煤矿机电设备中变频技术的应用研究[J].能源与节能， 2016 (12) :150-151.
[3]陈浩.煤矿机电设备中变频技术的应用研究[J].机械管理开发， 2016 (11) :113-114.
[4]许丽.煤矿机电设备中变频技术的应用浅议[J].能源与节能， 2015 (5) :55-56.
[5]于淑珍.探讨我国煤矿机电设备中变频节能技术的应用[J].黑龙江科技信息， 2013 (4) :76.
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