论变频调控技术在煤矿机电设备中的应用

赵　晨（平顶山天安煤业股份有限公司十一矿,河南　平顶山　467000）

论变频调控技术在煤矿机电设备中的应用

赵晨
（平顶山天安煤业股份有限公司十一矿,河南平顶山467000）

摘要：自改革开放以来，我国经济得到了飞速的发展，科学技术日新月异。先进的变频调控技术在我国的煤矿行业中得到了广泛的应用，该技术不仅将煤矿公司恶劣的生产环境进行了改善，还将煤矿公司的生产效率进行了提升。本文对变频调控技术的应用原理进行了介绍，同时详细的对变频调控技术在煤矿机电设备中的应用情况进行了阐述，希望对变频调控技术在煤矿机电设备中的应用起到一定的推动作用。

关键词：变频调控技术；煤矿机电设备；应用

0　前言

随着我国科技的飞跃发展，变频调控技术作为一项先进的技术在煤矿机电设备中得到了广泛的应用。该技术对煤矿生产环境的改善，生产效率的提升以及环境保护方面有着非常大的帮助。可以说将变频调控技术应用于煤矿机电设备中对我国煤矿行业来说非常的重要。变频调控技术基于多种基础技术的融合产生的，该技术虽然由这些技术衍生出来，然而在技术高低方面，相比于这些基本技术而言又略高。所以，本文探讨了变频调控技术在煤矿机电设备中的应用情况。

1　变频调控技术应用的原理

计算机技术、大功率输出技术以及电子技术等的综合应用就是变频调控技术的应用原理。该技术随着我国科技的飞跃发展慢慢得到完善。对于变频调控技术的应用原理来说，并不能只关注调控技术，毕竟电机转动技术与微机技术也存在于变频调控技术的应用原理之中，该技术融合了不同技术的优点，所以只谈论调控技术是非常片面的。变频调控技术由于融合了不同技术的特点使得变频调控技术的机电一体化得以成形。因此，机电一体化的综合应用实例可以借用变频调控技术。

2　变频调控技术在煤矿机电设备中的应用

煤矿行业的传统性非常强，大量落后的采煤设备依旧在煤矿开采中被广泛的应用，然而这些设备已经无法跟上时代的步伐，对于社会的发展需求无法做到满足，所以更新煤矿行业的机械技术势在必行。本文对于煤矿机电设备中变频调控技术的应用情况的介绍从井下绞车、主通风机、皮带机以及矿井提升机这四个方面出发。

2.1在煤矿矿井绞车中变频调控技术的应用

保护系统和电控系统存在于在煤矿矿井绞车中变频调控技术的应用之中，改进变频调控技术就需要对660V与50Hz的输出电源做到保证。主要是这种情况下，-10%到10%是电压允许的波动范围，-2.5%到2.5%是电压允许的频率波动范围，而且对于功能的提升还有别的数据的变化和自动转矩来帮助。这些数据的变化对于100%情况下绞车的定转矩可以做到保证，同时还保护着过流、过压、以及断相等。

2.2在煤矿主通风设备中变频调控技术的应用

2.2.1主通风设备的重要性

在煤矿行业所使用的设备中，主通风设备作为呼吸系统为煤矿提供空气，其所占的地位非常的重要。如果有问题出现在主通风设备的运行之中就会影响这个作业的流程，所以对于变频调控技术的应用来说，主通风设备才是最应该先下手的。主通风设备作用于煤矿行业矿井作业之中，每天必须不停的运转，该设备与人的呼吸系统很像，主通风设备的运转要一直跟随着煤矿采矿作业，该设备的运转情况决定于采矿作业的开始和停止，由此可以看出煤矿行业非常依赖主通风设备的作用。然而，煤矿开采的深入与挖掘延伸了煤矿的巷道，在这种情况下即使不改变风量，煤矿矿井下面也要不停的加强所需风的压力，这就需要提升主通风机械的功率。因而，需要对不同型号的主通风设备进行存储，这是因为在不同的阶段，主通风机械所应用的型号也不一样，这就使得总成本有所增加。如果不同的功率要求可以由一台主通风机械进行满足，这就可以降低整体的成本，也会降低耗能。

2.1.2在煤矿主通风设备中变频调控技术的应用

在电耗方面，将变频调控技术应用到煤矿中的主通风设备之中就会有所降低，而且还能够有效地满足不同的风量需求。运用变频控制技术改造主通风机设备，不仅使得主通风设备的变频软启动得以实现，还能对电流启动的不必要冲击做到避免，从而对电网也做到了保护，电流启动产生的冲击也能因此消除掉。而且这种技术的应用还可以对该设备的启动和停止做到随意的转换。

煤矿的主通风机械在运行的过程之中，大部分时间都处于比较低的运行速度，这就会对电气的冲击压力和主通风机械的作业强度进行有效地降低，主通风机械的使用寿命也就会得到延长。而且变频调控技术对该设备的改造不仅将很多没必要的冲击做到了避免，还会使维修的成本和次数得到降低。如果将旋风机应用到煤矿之中，旋风机在运行的过程中进行变频调控需要两台旋风机保持差不多的频率，目的就是为了对机械的转速一致性进行保证，从而对因不一致的转速造成的不必要风阻的形成进行避免。通过对变频调控技术对主煤矿主井通风系统进行调控（如下图所示），从而达到通风的要求。

2.3在煤矿皮带机中变频调控技术的应用

与提升机的工作原理相比，皮带机的工作原理大致一样。在进行井下作业的过程之中，皮带机的功率比提升机小，这是二者工作原理最大的不同点。由转子绕组的降压来启动绕线点击是皮带机的启动方式，在工频运行以后，由液力耦合器的切换转到皮带机是皮带机的运行方式。在我们国家很多煤矿对于皮带机的软启动，一般都是由液力耦合器来帮助的，皮带机的启动在这种情况下需要对液力耦合器的整体效率进行调整，调整为0作为整体的机械效率，目的就是为了空载启动电机。

但是转子串接电阻虽然能够对启动过程中的转矩和降压空载进行完善，在启动电机的过程之中还有有着很大的电流，这就会使得电压和电网出现的变动很剧烈，电气机械内部的不必要冲击和发热等现象甚至会出现在其中。而且，在启动的过程中，液力耦合器的使用会议一昂地启动的时间，加大加载的合力，皮带的老化和断裂就会出现在煤矿作业过程之中，所以要提高对皮带的要求，同时，作业时间太长会加大皮带机的内部温度以及很大的功率波动等现象。

以下我们对煤矿皮带机中变频调控技术的应用做了介绍，变频调控技术对于皮带机的改造将会使机械的软启动和软停运得以实现，还能够稳定煤矿中机械的整体作业性能。由变频调控技术调控整个系统以后会使功率达到90%以上的功率因数，很多无功功率也就被消除掉了，而且变频调控技术的应用将会提升系统整体的总输送功率，相比于液力耦合器的总驱动功率，有着10%左右的提升。皮带机被改造以后还会使得系统依据不同的情况调控不同负荷工况下的系统，这个过程中最主要的就是对输入和输出的频率变动进行调节，这种改造不仅使原有的电动机恒速运转模式被改变，还会对电能的消耗进行降低。

2.4在煤矿提升机中变频调控技术的应用

输送工作人员和相应物料是煤矿公司矿井提升机的关键作用，对于煤矿公司来说，该设备非常的最重要。更新调控煤矿提升机，在转子电路中，用电动机与相关的金属电子相连接，随后用控制器阻断电阻，从而使调速的目的等已实现，对于煤矿提升机来说，这是传统的更新调控方法，其控制装置不仅会提升电阻的能耗，其中产生的热量也无法有效地散发出来。调速电子装置包含在有机调速之中，只有很小的调速范围，而且在精度方面也非常的低，最关键的就是有着非常差的安全性能，在减速的过程之中需要投切制动的电流，这样也非常容易损害设备，降低设备的使用寿命，同时还会使得消耗的电耗大增。在提升机中应用变频调控技术可以将不必要的电耗进行降低，还会在精度方面和安全性能方面有所提升，最关键的就是对原先电阻调控中出现的问题从根源上解决掉，无极状态下的平稳调速也将由此得以实现，真个系统的安全性能也会由此得到提升，不必要的电能消耗也会得到消除，维修成本也会因此得到缩减。

3　结语

飞跃发展的科学技术使得变频调控技术在煤矿机电设备中得到了广泛的应用。变频调控技术的应用不仅对煤炭行业的整体环境做到了改善，提高了煤炭行业的工作效率，更是在一定程度上对煤炭行业生产成本的降低起到了很大的帮助，在这个过程中还能够节约能源。我们有理由相信变频调控技术在煤矿机电设备中的应用将会使得我国煤炭行业的发展变得更加的光明。

参考文献：

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