煤礦機電變頻控制技術與節能應用研究
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摘 要：隨著計算機技術、電子技術及自動化技術的進步，變頻控制技術得到了較快發展，具有高效、便捷及可靠等特點，廣泛應用于工業領域。煤礦開采中，需消耗大量電能，強化變頻控制技術的應用與節能，對行業發展意義重大。
關鍵詞：煤礦;機電設備;變頻控制技術;節能應用
中圖分類號：TD67 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2019）07-0068-02
Abstract： With the advancement of computer technology， electronic technology and automation technology， frequency conversion control technology has been developed rapidly， and it has the characteristics of high efficiency， convenience and reliability， and is widely used in industrial fields. In coal mining， a large amount of electric energy is needed， and the application of frequency conversion control technology is great significance to the development of the industry.
Keywords： coal mine;electromechanical equipment;frequency conversion control technology;energy saving application
為滿足當前生產力的發展需求，需不斷更新煤炭資源的開采技術設備。目前，我國煤礦開采技術相對落后，尤其是中小型煤礦開采基地，不僅整體生產效率低、能耗大，而且無法保證作業人員的人身安全。使用煤礦機電變頻控制技術不僅能提升設備生產效率，降低能源消耗，而且能有效保障煤礦作業的安全性[1]。
1 變頻節能技術概念及現狀
1.1 技術概念
變頻節能技術是一種新型環保節能技術，實現了煤礦機電設備性能的優化;轉換交流電固定頻率，使其成為可變性資源，增強了交流電的利用率;優化壓頻比控制模式，突破了傳統機電設備控制模式的局限性;控制生產機電設備的調速，轉換工頻交流電，改變了設備內電動機的電源頻率[2]。煤礦實際生產中應用矢量控制技術，使用直接轉矩控制模式，增強了變頻節能技術的應用范圍。
1.2 存在現狀
隨著經濟的不斷發展，煤礦工程的規模不斷擴大。為滿足可持續發展理念的要求，必須應用環保節能型經濟發展模式。實踐證明，應用變頻節能技術可有效增強煤礦提升機、采煤機等設備的運作效率，有效降低煤礦設備運作中的能量消耗，滿足節能型工作模式的要求[3]。
2 變頻控制技術在煤礦機電設備中的應用與節能
2.1 在提升機中的應用與節能
提升機是煤礦開采和生產中的重要機電設備，確保了物料和作業人員的安全。傳統提升機主要采用金屬電阻實現對電機的控制，采用接觸器切除電阻實現調速。因此，傳統提升機存在很大局限性，如電阻耗能大、散熱不均勻、調速范圍小及精確度較低等。變頻技術在提升機中的應用，改善了提升機的整體工作性能，主要體現在以下方面。
①變頻技術與編程器結合，以編輯制定變換的方式控制繼電器邏輯關系，達到電路圖和梯形圖相互轉換的效果，進而控制提升機的運行流程，保證了提升機的運行穩定性[4]。
?、诳刂评^電器時，由于外部線路使用較少，可減少繼電器的使用數量，以提升控制使用效率，降低故障發生率。
?、鄢霈F故障時，利用編程器的顯示屏可排除故障，提升工作效率。變頻技術的應用保障了提升機的整體安全性，降低了能源消耗。
2.2 在通風機中的應用與節能
煤礦機電設備中，通風機確保了煤礦作業的安全和質量。傳統通風機電設備調風能力弱，耗能高，不利于深井作業。變頻控制技術可根據礦井的深度調節風量大小，降低能耗的同時提升作業人員的舒適度。隨著開挖深度的增加，送風壓力逐漸增大，通風機的功率隨之增大。變頻技術可使通風機的功率在短時間內達到最大，滿足基本的開挖要求。實際工作中，變頻技術要根據施工條件調節風力大小，并根據煤礦開采巷道的變化調節風速，以實現資源的最優配置。此外，變頻控制技術可達到變頻軟啟動的效果，有效降低或者避免電流過大對電網造成的不良影響。變頻技術的應用避免了通風機超負荷運轉，增加了通風機的使用壽命，降低了維護成本，提升了工作效率[5]。
2.3 在采煤機中的應用與節能
在采煤機設備工作模塊應用變頻節能技術，完善了采煤機的調速系統。應用電牽引采煤機時，該設備的理論變壓器電壓為380V，最大功率為2×110kW，可滿足變頻器轉矩平衡和調速主從控制的要求。在設備應用模塊應用四象限變頻器調速模塊，可滿足采煤機的大幅度工作要求，避免牽引速度的不合理變化而導致下滑跑車狀況[6]。
2.4 在皮帶機中的應用與節能
皮帶機主要采用轉子串接電阻以改善轉矩的方式或者采用減壓空載的方式進行啟動，整個啟動過程消耗時間較少。系統啟動時，如果皮帶韌性不足，長期使用將造成皮帶斷裂。同時，皮帶機在運行時會產生較大電流，對電網形成不良影響，增加了施工作業的危險。變頻技術可改善傳統的不良運行方式，減小運行中產生的電流，降低施工作業風險。皮帶機運行中，可根據皮帶的負荷調整工作頻率，以提升電能使用效果[7]。
3 結語
變頻控制技術的有效使用可達到節約能源的效果。在煤礦機電設備中使用變頻技術，可提升機電設備的穩定性和生產效率，提高安全系數，增強煤礦企業的整體經濟效益。
參考文獻：
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[6]何新建.變頻控制技術在煤礦機電中的應用研究[J].河南科技，2016（14）：111-112.
[7]王端煥.淺談煤礦機電設備中變頻技術的應用[J].中國高新技術企業，2012（27）：51-53.
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