煤礦機電設備變頻控制技術的應用范文

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摘要：在我國的煤礦生產過程中，機電設備的應用以及管理非常重要。在機電設備的應用過程中，雖然有效的提升了我國煤礦企業的生產質量和效率，但是在實際的工作中還是存在一定的問題。在煤礦生產過程中，機電設備普遍都在應用變頻控制技術進行設備的自動化控制。文章主要針對這兩個方面進行詳細的闡述。

關鍵詞：煤礦機電設備；變頻控制技術；問題；節能；應用原理綜述

隨著我國科學技術的不斷提升和發展，我國的煤礦行業在發展的過程中也在不斷地應用科學技術發展帶來的成果和突破。目前我國的計算機電機技術，自動化控制技術以及電子信息技術，大功率輸送技術不斷的發展和成熟，在很大程度上提升了煤礦行業生產過程中的電子自動化應用。在這一過程中煤礦機電設備中的變頻控制技術得到了非常大的發展和滲透。在當今節約以及節能政策不斷落實的情況下，電子變頻自動化控制技術更是得到了廣泛的應用，同時取得了非常滿意的效果。在煤礦生產的過程中，大功率的生產機電設備應用得非常廣泛，這也就決定了煤礦開采生產過程中的能耗過大問題的存在，這樣的情況對于我國的能源節約以及環境保護非常的不利，給我國的能源供給以及環境保護都帶來了非常大的壓力，尤其是在煤礦通風，煤礦生產提升以及煤礦壓氣的應用設備中，這一情況更加的突出。在應用這些煤礦設備進行生產的過程中，很多的電能都有很大程度上的浪費。為了有效的改善這一問題，我國的煤礦行業引進了電子自動化技術，尤其是變頻自動控制技術的應用，在很大的程度上解決了煤礦機電設備的能耗問題，給煤礦生產過程中的節能提供了很大的支持，隨著我國煤礦行業的不斷發展和提升，煤礦機電設備的變頻控制技術更是得到了廣泛的應用，根據實際的應用效果來分析，效果非常的突出，有效的達到了我們預期的設想效果。

1在煤礦機電設備應用的過程中變頻控制技術的主要原理以及具體的發展

在目前煤礦開采過程中，機電設備應用的變頻控制技術主要包含了三種技術，首先是電力電子技術，其次是微機技術，最后是點擊傳動技術。上述三種技術的有效綜合應用就構成了我國煤礦機電設備中變頻控制技術。變頻控制技術在應用上就是有效的結合機電以及強電弱電的相關技術形成的一種較為綜合的電子技術。變頻控制技術其技術要點就是充分利用了電子半導體的相關部件有效的將工頻電源轉化成為其他工作頻率的工作電源的一種電能控制機電裝置。變頻控制技術的主要原理就是通過有效的梳理將工頻交流電壓有效的轉化成為直流電壓，然后通過相應的逆變器裝置改變原有的頻率和電壓。這樣可調節的電壓就能夠作為電動機的實際驅動電源來進行工作驅動，讓電動機接收到的無極調速電流以及電壓。變頻調速控制技術能夠有效的實現無附加損耗調速，是目前煤礦機電設備的主要調速方式之一。在實際的應用過程中變頻調速控制技術能夠有效的根據電動機的實際負載進行自動并且平滑的增速或者是減速操作，這樣能夠在很大程度上提升電動機的工作效率，進而提升機電設備的運行效率。變頻控制技術是在世界范圍內能源供給出現危機的情況下出現和應用的，隨著礦山大型設備不斷的更換變頻控制技術，目前已經逐漸的發展成為智能化的控制技術模塊。在變頻控制技術發展的過程中，壓頻比的控制技術在很大程度上得到了改善和發展。在實際的應用過程中轉矩變頻控制以及矢量變頻控制是目前應用非常廣泛的變頻控制技術。在此基礎上我們還有非常多的新的研究方向，例如人工神經智能網絡以及模糊自動化智能控制技術等等都是我們變頻控制技術的未來發展方向。隨著變頻控制技術的不斷創新，調速集成化程度也在不斷的提升，在功能上不僅僅能夠有效的完成最基本的調速控制功能，同時還能夠實現通信功能，可編程功能和參數識別功能等等。

2在煤礦機電設備應用的過程中變頻控制技術的主要應用

2.1變頻控制技術在我國煤礦機電提升設備中的主要應用

在煤礦生產的過程中，提升機電設備最主要的用途就是要安全地進行煤礦開采物料的運輸以及煤礦工作人員的輸送。由于這一原因導致了煤礦中的提升設備非常重要。在傳統形式上的煤礦提升設備中，傳統型的提升設備將金屬電阻通過一定的方式接入到電動機的轉子內部的電路中，然后通過鼓型的電氣控制裝置以及接觸器來對電阻進行切斷，通過這種方式來進行提升設備的速度調節。在這種傳統的速度調節方式中，最大的問題在于其電能消耗過大，同時其散熱性能也較差。同時由于使用電阻進行速度調節，限制了速度調節的有效范圍，造成了速度調節過程中的低精度問題。在提升設備需要降低速度或者是需要進行下運的時候，我們需要采用制動電源或者是低頻電源進行速度的控制，這樣在很大程度上造成了提升設備的受損問題，同時消耗了巨大的電能。最主要的是安全性能沒有得到充分的保障。在很大程度上降低了提升設備的運行效率。根據這一問題，我們在目前的提升設備應用中開始應用變頻調速控制技術來進行速度的調節，在這一應用過程中不僅僅有效的進行了速度的調節，保障了安全性能，同時還在節能方面得到了有效的體現。

2.2變頻控制技術在我國煤礦機電皮帶機設備中的主要應用

通常情況下，在煤礦開采的過程中，皮帶機設備的電機功率相較于提升機設備更大，皮帶機設備是通過電動機的繞組進行降壓啟動之后進行工作頻率運轉的，然后通過液力耦合器的作用實現皮帶機的運轉。皮帶機的工作原理就是通過驅動的作用，依靠一定的牽引力的作用實現皮帶機的運轉。在皮帶機運轉的過程中，轉子通過串聯電阻的作用能夠有效的對轉矩進行改善同時還能夠實現皮帶機的降壓啟動。但是在皮帶機啟動的過程中還是會出現電動機電流過大的問題，這樣就非常容易造成電壓的不穩定，出現劇烈的波動，同時導致電動機內部出現機械式的沖擊，出現電動機發熱的情況。由于電動機具有較短的啟動時間，這樣就對皮帶機的膠帶的性能提出了更高的要求。液力耦合器在啟動的過程中也會出現油溫升高以及部件磨損的情況，這樣就給皮帶機的運行維護造成了困難，加大了維護的成本支出。但是在皮帶機采用變頻調速控制技術之后，實現皮帶機設備的軟啟動，同時，保障了皮帶機的穩定高效運轉。應用變頻調速控制技術之后，我們可以通過皮帶機的載荷情況來進行傳動力矩以及輸出頻率的調整，這樣能夠從根本上改變傳統形式上衡頻工作的運行模式，在很大程度上降低了皮帶機運行過程中的電能消耗。在皮帶機運行的過程中，系統的功率因數能夠達到百分之九十以上，這樣就提升了皮帶機的運行效率。尤其是在變頻控制技術中的高壓變頻控制技術，能夠進一步的進行皮帶機能量的反饋，進一步的節約了皮帶機的運行電能消耗，也降低了皮帶機的運行維護費用支出，具有非常明顯的運行效果。

2.3變頻控制技術在我國煤礦機電通風設備中的主要應用

在礦山生產的過程中，通風是非常重要的一項工作內容，因此通風設備在煤礦生產過程中必不可少。作為煤礦的通風主要設備，通風機設備的運行時間非常長，隨著煤礦開采挖掘進度的不斷進行，煤礦井下的風壓會不斷的增加，這樣就需要通風機的運行功率不斷的增大。因此通風機的運行功率是煤礦生產過程中的重要問題之一。但是在采用了變頻調速控制技術之后，我們可以根據現場的實際風量需求，進行通風機的速度調整，有效的降低了通風機的電能消耗。通過通風機變頻控制系統的應用，能夠有效的實現通風機的變頻軟啟動，避免通風機在啟動的過程中出現嚴重的電流沖擊，有效的保護了通風機的驅動裝置，保障了通風機的穩定，可靠運行。避免形成風阻，讓通風機更加順暢的運行。

2.4變頻控制技術在我國煤礦機電井下絞車設備中的主要應用

在電控系統和保護系統中采用變頻調速技術，其中有一些具體細節，輸入電源660V，頻率大小為50Hz，輸出功率可在0-50之間調節，電壓變動范圍必須保持在負15%到正10%，頻率變動的范圍保持在負2.5%到正2.5%，過載能力要強，在負載變化負120%到正120%額定負載中符合四象限運行要求。有自動轉矩提升功能，在低頻運轉的時候，能準確保證全部額定轉矩，保護好各個元件過熱現象。快開門方式應用于控制箱當中，電氣控制應用雙PLC全數字控制系統，做好絞車提升控制與數字監控，并且在PLC發生故障時能及時完成臨時提升。在控制系統中配置正常操作，設置各種保護設備，其中過卷裝置、限速裝置和加速功能保護成為相互獨立的雙線模式。同時還是需要有保護試驗的功能。

3結束語

在我國的煤礦行業不斷發展的過程中，機電設備的應用和變頻控制技術的應用在很大程度上推動了煤礦行業的發展和提升。尤其是變頻控制技術的應用，在機電設備的可靠性，機電設備的安全性上都有很大的保障。在變頻控制技術應用的過程中，其速度可調性能，工作效率高的特點，簡單操作的特點，占據空間小的特點，拆卸方便的特點都在煤礦機電設備控制系統應用的過程中得到了充分的體現，尤其是其節能性更是優化了煤礦生產過程中的能源利用率。有效的帶動了煤礦生產效率的提升。相信隨著我國科學技術的不斷深入發展，變頻控制技術還會得到進一步的優化和提升，這樣就會讓變頻控制技術在我國的煤礦生產過程中更加有效的應用，取得更加顯著的效果。

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作者：趙純寶 單位：七臺河市煤炭生產安全監督管理局