变频技术在煤矿机电运输中的应用

赵小军

【摘要】在煤矿机电运输中应用变频技术，能够有效地节约百分之三十的电能消耗量，对于煤炭行业的进一步发展具有重要的意义。本文主要介绍了变频技术的作用原理以及应用特点，分析了在一些机电运输设备中变频技术的具体应用，从中可以看到变频技术在未来具有极大的发展前景和应用市场。

【关键词】煤矿机电设备；变频技术；应用研究

随着科学技术的进步，在煤矿单位的日常作业中，人工作业已经不能满足社会发展的需求，因此逐渐被机械式的作业方式所取缔。变频技术在机械式作业的应用，使机械设备的耗电量大大地降低，提高了煤矿工作的生产效率，同时也提高了煤矿生产的安全性，有利于提高煤矿生产力和社会进步。

1变频技术的概述

1.1变频技术的作用原理

在煤矿机电设备工作时，需要有一定的时间间隔，并不能持续地进行高负荷工作，为了增加的机器的使用寿命，进行高效的利用，确保设备能够在人们有需要的时候高速运转，变频技术就应运而生。变频技术通过半导体实现了信号频率和交流、直流电的相互转换，从而实现对机器设备电流和电压的控制，电流的频率和机械设备的转速间同比增长，对电动设备的工作模式进行控制，节约了大量的电能，提高了机器设备的工作效率。

1.2变频技术的应用特点

变频技术的应用特点主要有调速和节能。在使用变频技术进行调速之前，普遍采用转子串电阻的方式，采用这种较为传统的方式进行调速，调速的范围较小，精度也较低，变频技术则改善了这一情况，增加了机器设备的使用年限，降低了操作难度和发生故障的频率。在煤矿机械设备进行工作时，如采煤机、风机和空压机等，均通过调节气门的开度来对流量进行控制。而如果将变频技术应用其中，就能通过控制转速来对流量进行调节，有利于节约能源，增加企业的经济效益。此外，变频技术对于电机设备的爆炸也能起到一定的防控作用，有利于减小电机设备的体积等，因此，在煤矿生产中，将变频技术应用到电机设备中对于提高生产有很大的意义，能够减少对电能的消耗，对机械设备的运转和正常工作起到了安全保障，并且能够实现对转速的智能调控，减少了操作人员的工作难度，在激烈的市场竞争中，提高企业的核心竞争力，有利于企业的可持续发展目标的实现，提高企业的经济效益。

2变频技术在煤矿机电运输中的具体应用

2.1变频技术在采煤机中的应用

矿井中的环境较为特殊，有很强的差异性，对于采煤机性能的要求也比较高，需要频繁地进行启动和暂停。采煤机的变频调速系统，是通过改变转速，来让变频器在多台机器中达到平衡，避免采煤机出现跑车下滑的情况。在采煤机中加入变频技术以后，通过采用四象限的调节模式，可以让来自各个方向的力保持在一定程度的稳定的状态中，保持机器正常工作的安全性和稳定性，能够延长采煤机零部件的使用寿命，降低实际操作的难度，提高了采煤作业的生产效率。

2.2变频技术在风机中的应用

风机可以分为主风机和局部通风机，能够将地表的空气吹到井下，来为井下作业的工人提供充足的空气。在进行煤矿作业时，不同时期矿井可能需要的通风方式和通风量都有所不同，一般来说，在矿井作业的中期阶段，会根据所需通风机的种类进行更换，而这样一来，原先使用的通风机就会闲置，容易造成资源的浪费。针对这一情况，在风机中应用变频技术能够有效解决这一问题。变频技术的增加，使在整个做工过程中可以全程根据需要，调节风量的大小。在作业过程中，减少了风机更换的繁琐程序，减少了维修设备的资金费用，节约了电能资源。

2.3变频技术在空压机中的应用

目前在使用空压机时，存在着一些问题，首先，运用转子串电阻的方式进行启动，电流过大，容易对设备产生较大的损害，严重影响机械设备的使用年限。其次，采用开环的方式对风压系统进行控制，容易导致风压的上下波动，不利于设备保持恒压的状态，大大地减少了设备的使用年限，增加了设备维修的工作量。

针对以上出现的两个问题，在应用变频技术时，首先应运用变频方式对设备进行启动。其次，在机器运转时，采用压力闭环的方式对风压进行控制，保证空压机始终保持恒压的状态，并在柜门上设置显示器，以便于操作员能够及时地看到风压的大小，并利用手动的方式来对转速的快慢进行控制。此外，当变频器发生故障时，操作人员也能利用柜门上的复位按钮，及时地解决问题，当温度、风压等参数过高时，变频器自动停止运行，有利于空压机更好地进行工作，提高煤矿的生产效率，提高煤矿的生产力。

2.4变频技术在提升机上的应用

提升机在煤矿的生产活动中，有非同一般的地位，主要负责运输工作人员和材料，需要使用较为频繁，而如果单纯采用传统的启动方式，通过改变电阻从而调节机器的转速，很容易引起局部温度过高，导致出现设备的安全隐患，且需要消耗大量的能源，不符合现代化社会发展的需要，也不利于企业的可持续发展，而在技术逐渐发展成熟后，引用了变频技术，能够完美地解决这一问题，并提高了工作的安全性和稳定性，再加上信息化技术的引入，实现了对机器开启、关闭进行智能化的调控和远程操作，降低机器在使用过程中造成的损坏，减少了对电能的浪费，极大地提高了工作的效率。

2.5变频技术在无极绳绞车运输中的应用

无极绳绞车运输也是矿井运输的一种主要方式，由于这种运输方式操作较为简单，所需的技术含量低，安全系数又较高，所以得到了广泛地应用。但是传统的运输方式在工作时，无法对运输速度进行控制，导致在轨道坡度发生变化时，难以很好地进行控制，仍然发生了很多安全事故。引入了变频技术，实现了对绞车的控制，能够调节运行的速度，在开始和结束时较平稳，减少工作时出现机器故障的概率，进一步保证矿井工作的安全。

3小结

综上所述，变频技术在煤矿机电运输中应用广泛，有利于节约能源，提高机器的使用寿命，保证机器维持稳定的运行状态，因此，变频技术有较好的市场和发展前景，应加强对变频技术的应用和开发，使其为煤矿行业的发展提供一定的社会效益和经济价值，提高煤矿行业的生产率。

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