矿山机电设备变频控制技术应用探讨

矿山机电设备变频控制技术应用探讨

武晨

山西煤炭运销集团蒲县昊锦塬煤业有限公司041200

摘要：近年来，矿山机电设备消耗量在不断提升，但并未与产值形成正比，为改善现状，变频控制技术得以运用其中，并发挥了良好的效用。对此，笔者对变频控制技术作了概述，并就其在矿山机电设备中的应用作了探讨，以供参考。

关键词：矿山机电设备；变频技术；应用

矿山生产不仅为我们提供了重要的能源支持，也促进了经济社会的极大发展，然而随着矿产资源的日益减少，急需提高生产效率和质量。而变频控制技术的使用，有助于矿山机电设备工作性能的改善，实现节能降耗、保护环境，故值得深入研究和推广应用。

一、变频控制技术概述

变频控制技术主要是通过转化原有的工频信号为其他频率信号，经专业设备处理后获得直流电和交流电，在此基础上利用逆变器实现对电压、电流参数的控制，当下较为常见的形式便是无级调速。再者由于机电设备中电机的转速与变频控制技术的电流频率之间的关系成正比，这样一来，只需控制电流便可达到控制电机转速的目的，使其运行更为高效稳定，加之变频电路系统联系密切，不同部分的影响是相互的，所以既可在整体上改善生产效率，而且还有降低能耗的作用[1]。

而在矿山机电设备中融入变频控制技术，是因为现阶段的矿山机电设备不仅数量大种类多，而且长期处于超负荷运行状态，既不利于设备性能的稳定和寿命的延长，也导致了大量资源的浪费，显然与节能环保的理念不符。若合理应用集计算机、传感、机械操作等多个技术于一体的变频控制技术，可在解决上述问题的同时，还可提升企业综合效益，因此有着不容小觑的现实意义。

二、矿山机电设备变频控制技术的应用

1.在提升机中的应用

对于一般的矿井作业而言，提升机是必不可少的生产设备，主要负责物料和人员的运送。具体而言，在电动机电路中接入合适的电阻，利用控制器、接触器与电路之间的关系调节电阻，实现对提升机速度增减的控制，不过在实际运行中，因电阻大、散热多又不能快速发散热量增加了事故风险，不利于设备的安全使用和资源的有效利用。对于这一问题矿山企业可以应用变频控制技术进行处理。一，基于可编程语言对提升机的上升和下降进行合理的设计，以期在整体上改善信息转化率，且变频控制技术的使用显著缩减了传统的继电器量，既能够有效降低故障风险，也便于维护和检修；二，当设备出现异常时只需检查编程系统和操作界面便可准确定位并解决故障；三，变频控制技术具有较强的准确性和适应性，无需重新更换配件，只要合理设计和调试程序就可达到转变提升机工作模式的目的，当提升机在满载状态下运行时还会节约能量增大动力，经济成本也有所降低。

2.在皮带机中的应用

皮带机这一矿山机电设备也需要较大的功率支持，这是因为皮带机运转借助的是轮毂转动是所产生的摩擦力，并根据形变的不同实现运转，大多数情况下，皮带机启动是空载状态，当电阻与转子接触后便获得了后续的传输能量。但是在皮带机瞬时启动时往往电流很大，且伴有大冲击力和热量难以发散的情况，不仅容易加快皮带老化甚至断裂，还可能引发液力耦合器油温上升或泄漏，埋下了增加维修成本、降低工作效率的隐患[2]。而这一系列问题的存在可通过变频控制技术予以改善，即从矿井实际情况出发，将变频控制技术引入至皮带机中，通过对输入输出电流的调整，促使实际频率匹配实际生产需求，有效缓解发热情况，并将更多的电能转化为动能，以此提高工作效率、节约能耗。同时结合皮带机工作性能构建与之协调的反馈机制，一来使皮带机更好的适应环境，保证安全生产，二则有助于皮带断裂风险和维护费用的降低，间接起到延长皮带机使用寿命的作用。

3.在其他机电设备中的应用

除了常见的提升机和皮带机，变频控制技术在矿山其他机电设备中也有所应用。如开启频率高、工作坡度大的采矿机，在运行期间往往伴随着不必要的损耗问题，因此可以使用变频控制技术，配以四象限原理，调整整流电路为智能可控电路，通过电能与电网之间的翻转，确保采矿机保持最佳的运行状态，并实现节能降耗。再如通风机，其作为矿井安全生产的基础保障设备，必须确保功率稳定、连续运行，但容易因为不断延长的输送距离加大运风量，进而增强功率超负荷运行，降低了井下环境的空气质量，严重威胁了员工的生命安全[3]。对此矿山企业采用了变频控制技术，实现了结合巷道风量实际需求调速节能。同时通风机软启动的方式，既显著缓解了启动电流对电网的冲击，又能根据需要随意启停，而且长时间低速运行也降低了其工作强度，使得通风机维修量随之减少，使用寿命得以延长。不过值得注意的是，最好保证两台电机具有一致的运行频率，以免因风阻的形成干扰通风机的正常运转。

此外，变频控制技术在矿山机电设备中还有诸多应用，在此不再一一赘述，但从长远角度来看，矿山机电设备与变频控制技术的融合途径还应继续拓展，层次也要继续加深。故我们应从矿山机电设备情况出发，加大变频控制技术的研究力度，着力提升其技术水平与应用价值，并积极寻求更加合理有效的应用方式，使其更好的服务于矿山机电设备运行，为企业效益的增加提供助力。

结束语：

总之，在矿山机电设备中应用变频控制技术，是矿山企业可持续发展的必然选择，关键在于如何提升变频控制技术的应用效果。这就要求我们充分了解矿山机电设备运行现状，然后寻找合适的切入点有效融合变频控制技术，保证设备安全、有序、高效的运行，为企业效益的提升奠定良好的基础。

参考文献：

[1]何晓龙.变频控制技术在煤矿机电设备中的应用[J].农家参谋,2019(13):201.

[2]秦旭智.煤矿机电设备变频控制技术应用探究[J].江西化工,2019(03):228-229.

[3]蓝学,胡亮亮,黄德位.矿山机电设备变频控制技术原理及应用研究[J].科技风,2019(13):159-160.