導(dǎo)語：變頻調(diào)速技術(shù)在煤炭機電的運用一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要:當(dāng)前隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，變頻調(diào)速技術(shù)也獲得了巨大的發(fā)展，特別是現(xiàn)代信息技術(shù)的快速推進，對變頻技術(shù)的發(fā)展起到了重要的促進作用。當(dāng)前變頻調(diào)速技術(shù)已經(jīng)日漸成熟，在煤炭機電領(lǐng)域中的應(yīng)用越來越普遍，成為推動煤礦工業(yè)發(fā)展重要的技術(shù)支撐。煤炭行業(yè)屬于高耗能行業(yè)，生產(chǎn)過程中對于電能的消耗非常大，而應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)之后，使得煤炭機電設(shè)備的電能消耗得到了大幅控制，還有效提高了機電設(shè)備作業(yè)效率，降低故障發(fā)生率，保證了煤礦的高效生產(chǎn)。由于變頻調(diào)速技術(shù)具有高性能、高可靠性、能耗低等諸多優(yōu)勢，在煤炭領(lǐng)域中有著越來越普遍對的應(yīng)用，成為煤炭機電領(lǐng)域不可或缺的重要技術(shù)手段之一，推動煤炭行業(yè)持續(xù)穩(wěn)步發(fā)展。為此，下文結(jié)合實踐，對變頻調(diào)速技術(shù)的原理進行分析探討，結(jié)合變頻調(diào)速技術(shù)具有的特點與優(yōu)勢，探討分析變頻調(diào)速技術(shù)在煤炭領(lǐng)域中的應(yīng)用，希望能為相關(guān)工作的開展提供一些參考作用。

關(guān)鍵詞:變頻調(diào)速技術(shù);煤炭機電;應(yīng)用

現(xiàn)如今，在科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展背景下，變頻調(diào)速技術(shù)也獲得了巨大的發(fā)展，變頻調(diào)速技術(shù)和現(xiàn)代信息技術(shù)手段密切相關(guān)，近年來該項技術(shù)的成熟度不斷提升，而且在煤炭機電領(lǐng)域應(yīng)用越來越普遍，在我國經(jīng)濟社會發(fā)展進程當(dāng)中，煤炭是重要的支柱產(chǎn)業(yè)，但是煤炭生產(chǎn)規(guī)模較大，機電設(shè)備應(yīng)用較多，對于電能的消耗非常巨大。面對煤炭企業(yè)這種現(xiàn)實的生產(chǎn)狀況，將變頻調(diào)速技術(shù)引入其中，有效控制和降低了機電設(shè)備電能消耗。變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用于煤炭機電領(lǐng)域當(dāng)中，不僅對電能消耗的控制發(fā)揮著非常重要的作用，同時還有非常好的可靠性。因此，成為煤炭機電生產(chǎn)領(lǐng)域不可或缺的重要技術(shù)手段，對我國煤炭行業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展，也發(fā)揮著十分重要的作用。

一、變頻調(diào)速技術(shù)的原理

變頻調(diào)速技術(shù)融合了很多現(xiàn)代先進的技術(shù)手段，該項技術(shù)有著十分廣泛的用途。在變頻調(diào)速技術(shù)當(dāng)中，融入了沉重技術(shù)電子技術(shù)，還有機電一體化技術(shù)等，半導(dǎo)體是該項技術(shù)的主要元件，通過對半導(dǎo)體流通狀態(tài)進行有效控制，能夠?qū)C電設(shè)備頻率起到良好的控制作用。對于變頻調(diào)速技術(shù)而言，主要是指交流電壓與直流電壓的互相轉(zhuǎn)換，通過轉(zhuǎn)換整流橋與逆變器之間的電壓，來實現(xiàn)變頻調(diào)速，這一技術(shù)的應(yīng)用主要是為了控制能耗，增強機電設(shè)備的作業(yè)效率。

二、變頻調(diào)速技術(shù)在煤炭機電領(lǐng)域中應(yīng)用的特點

（一）制動相對平穩(wěn)。機電設(shè)備在煤炭生產(chǎn)過程當(dāng)中應(yīng)用還有很多問題存在，特別是機電設(shè)備制動過程當(dāng)中，主要是用軟起動模式進行啟動，這種模式存在的問題主要體現(xiàn)在：a)機電設(shè)備軟起動時會形成很大的電流，這時電能的消耗非常大；b)煤炭機電領(lǐng)域當(dāng)中有著非常復(fù)雜的電能系統(tǒng)，在生產(chǎn)過程當(dāng)中電能消耗很大。同時，煤炭企業(yè)生產(chǎn)實際應(yīng)用機電設(shè)備過程當(dāng)中，需要頻繁的進行啟動與關(guān)閉，但是通過軟起動過程當(dāng)中存在電流不穩(wěn)的情況，這樣一來就會損壞了機電設(shè)備，反正煤炭機電領(lǐng)域當(dāng)中變頻技術(shù)的應(yīng)用，能夠很好的應(yīng)對上述問題，能夠更加平穩(wěn)的起動機電設(shè)備，更好地保證機電設(shè)備安全使用。（二）調(diào)速性能優(yōu)良。煤礦企業(yè)生產(chǎn)實際機電設(shè)備啟動過程當(dāng)中，對電流進行合理控制是非常重要的，通過應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)，能夠有效地控制起動電流，避免電流過大，對機電設(shè)備造成損壞。同時應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)，可以根據(jù)煤炭機電設(shè)備應(yīng)用實際，有效的控制和減少啟動時間。電動機是機電設(shè)備運行的心臟，只有保證電動機持續(xù)穩(wěn)定運行，才能有效地提高工作效率，而通過變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用，能夠更好的確保煤炭機電設(shè)備的使用性能，同時，該技術(shù)還可在無功條件下開展有效的補償工作，使電能利用率大幅增強。（三）測試性能優(yōu)越。煤炭企業(yè)在應(yīng)用機電設(shè)備進行生產(chǎn)過程當(dāng)中，常常需要進行測試，這是保證機電設(shè)備持續(xù)穩(wěn)定運行的關(guān)鍵，但是在傳統(tǒng)測試工作中，主要通過工作人員來完成，這樣的工作模式不僅效率低，而且測試工作非常的麻煩，很難保證測試工作質(zhì)量。通過應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)，使測試過程當(dāng)中的缺陷和不足得到了有效彌補，該項技術(shù)充分結(jié)合現(xiàn)代信息化手段，能夠自動化地進行測試，使得測試過程更加的簡便，測試效率和精確度也得到了大幅增強。（四）維修費用較低。煤炭機電設(shè)備啟動過程當(dāng)中，主要通過人啟動方式進行啟動，這樣一來，使煤炭機電設(shè)備運行過程當(dāng)中，電能消耗量大幅增加，還加重了故障發(fā)生幾率。利用傳統(tǒng)的啟動方式，還會造成機電設(shè)備損壞率增加，更是機電設(shè)備的使用壽命縮短，也會增加維修費用，為使機電設(shè)備使用壽命有效延長，通過軟啟動方式對機電設(shè)備制動過程當(dāng)中，需要加強防護，并做好相應(yīng)的保養(yǎng)工作，還能有效控制成本投入，增強煤礦機電設(shè)備生產(chǎn)效率。

三、變頻調(diào)速技術(shù)在煤炭機電中的應(yīng)用

（一）變頻調(diào)速技術(shù)在煤礦運輸機中的應(yīng)用。運輸機在煤礦生產(chǎn)過程當(dāng)中發(fā)揮著非常重要的作用，主要有電氣系統(tǒng)與機械系統(tǒng)共同組成，不僅轉(zhuǎn)速高，而且荷載中，為避免皮帶打滑，運輸機常常通過啟動制動，增加皮帶的動態(tài)張力，這樣能夠使運輸帶的速度大幅提升，還能使傳送帶表面和滾筒摩擦力進一步增加，使二者之間速度差進一步增加，減少傳送帶皮帶打滑現(xiàn)象，使運輸機的安全性大幅提升。1、煤礦運輸機的工作流程。煤礦運輸機工作初級階段決定著運輸機的皮帶張力，特別在啟動時，由于靜電電阻影響傳動滑輪會發(fā)生來回運動，導(dǎo)致經(jīng)阻力形成動阻力，進而振動輸送機，為使輸送帶截面動張力得到大幅提升，應(yīng)當(dāng)對負載張緊裝置進行增加，來控制運輸機運行過程時產(chǎn)生的不穩(wěn)定情況。同時使皮帶初始張力增加，使煤礦運輸機運輸能力大幅增強。2、幫助輸送機實現(xiàn)功率平衡。在非穩(wěn)定狀態(tài)下，組轉(zhuǎn)矩傳輸速度和運輸機張力大小密切相關(guān)，所以對輸送機附加動張力合理控制，應(yīng)當(dāng)對煤礦輸送機運行屬性進行改變，疊加靜張力與動張力，確保輸送機穩(wěn)定運行。系統(tǒng)利用變頻調(diào)速技術(shù)進行控制之后，電機運轉(zhuǎn)過程當(dāng)中，變頻裝置可以使輸送帶滾筒根據(jù)系統(tǒng)設(shè)定好的時間，慢慢的使轉(zhuǎn)速進行增加，保證啟動輸送機的平穩(wěn)性，避免電機振動過程當(dāng)中發(fā)生磨損情況，保證煤礦輸送機的高效應(yīng)用，提高其使用壽命。3、智能調(diào)速功能。應(yīng)用變頻調(diào)速系統(tǒng)之后，速度可以智能調(diào)節(jié)，有效監(jiān)控輸送帶輸送情況，通過感應(yīng)技術(shù)和通訊技術(shù)，能夠智能調(diào)控輸送帶的速度。通過使用智能調(diào)速系統(tǒng)，使傳輸帶的能量和張力得到有效化解，保證運行更加平穩(wěn)，避免損壞機械，使煤礦運輸機能夠更加正常的應(yīng)用，保證企業(yè)經(jīng)濟效益的同時還能減少事故的發(fā)生。4、礦井提升機的應(yīng)用。煤礦生產(chǎn)過程當(dāng)中物料輸送，都是通過礦井提升機來完成，在煤礦機電設(shè)備當(dāng)中占據(jù)非常重要的地位。而過去煤礦提升機主要是利用電阻進行調(diào)速，缺陷性非常明顯：a)應(yīng)用電阻會有大量的熱量產(chǎn)生，而且熱量不易于散發(fā)，給火災(zāi)發(fā)生埋下隱患；b)調(diào)速范圍有限，可靠性很難保證，而通過變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用，能夠更好的解決這些問題，保證提升機的安全性與穩(wěn)定性，還能有效地控制速度，增強提升機的工作效率。5、皮帶機中的應(yīng)用。在礦井生產(chǎn)中皮帶機是最為普遍的設(shè)備之一，煤炭生產(chǎn)主要靠皮帶機進行運輸，摩擦力是皮帶機的主要工作動力，而且下的工作功率，皮帶機運轉(zhuǎn)過程當(dāng)中，老化現(xiàn)象常常出現(xiàn)，皮帶斷帶事故多發(fā)，對皮帶機的正常運轉(zhuǎn)造成很大影響，還會使維修成本進一步增加。液力耦合器使皮帶機的重要元件，皮帶機需要持續(xù)地進行運行與輸送，所以該元件出現(xiàn)漏油事件，對工作效率便會造成很大影響。而應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)，使得皮帶強度大幅增加，更于皮帶運轉(zhuǎn)速度，通過對頻率進行改變，可以再增加效率的同時降低成本。（二）在煤礦通風(fēng)機中的應(yīng)用。在礦井生產(chǎn)過程當(dāng)中，通風(fēng)機為整個礦井輸送著大量的氧氣，是不可或缺的重要設(shè)備，特別是當(dāng)前煤礦開采深度不斷加大，必須要保證高質(zhì)量的通風(fēng)量，同時還應(yīng)當(dāng)根據(jù)開采深度合理的調(diào)整通風(fēng)量，這些都需要通過通風(fēng)機來完成。而將變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用于通風(fēng)機系統(tǒng)中，能夠使通風(fēng)機依照礦井具體實際開展通風(fēng)調(diào)整工作，對礦井環(huán)境安全有效維持，而且煤礦生產(chǎn)過程當(dāng)中，通風(fēng)設(shè)備需要不停地進行運轉(zhuǎn)，消耗著大量的電力能源，在通風(fēng)機系統(tǒng)當(dāng)中應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)，可以對變頻器運行狀態(tài)科學(xué)，合理的進行調(diào)整，達到調(diào)速節(jié)能的良好作用：1、穩(wěn)定通風(fēng)機電壓頻率。變頻器通過轉(zhuǎn)換電機電流頻率，來確保通風(fēng)機電流在一個相對穩(wěn)定的區(qū)間之內(nèi)，保證電源電壓穩(wěn)定性，減少頸內(nèi)電壓過大波動而引起停轉(zhuǎn)以及燒毀等現(xiàn)象，通過穩(wěn)定調(diào)節(jié)通風(fēng)機的頻率和電壓，通過穩(wěn)定調(diào)節(jié)通風(fēng)機的頻率和電壓，才能確保消耗電能和通風(fēng)機運行功率相匹配，不僅能使能源消耗大幅節(jié)省，更利于礦井安全穩(wěn)定生產(chǎn)，啟動通風(fēng)機不同當(dāng)中傳統(tǒng)的模式，接入的電壓都是額定電壓，但是對通風(fēng)機進行啟動時瞬間電流非常大，會損害到通風(fēng)機的電機，而應(yīng)用變頻器能夠降低通風(fēng)機啟動過程當(dāng)中產(chǎn)生的較大電流，使電機電流承受力大幅提升，還能有效延長電機的使用壽命，減少故障發(fā)生。2、擴大通風(fēng)機調(diào)速區(qū)間。傳統(tǒng)在對通風(fēng)機進行調(diào)速過程當(dāng)中，是通過風(fēng)速調(diào)節(jié)閥門來調(diào)節(jié)通風(fēng)機通風(fēng)風(fēng)速的，但是在這樣的調(diào)節(jié)過程當(dāng)中，對通風(fēng)機運轉(zhuǎn)速度進行縮小的方法，來調(diào)節(jié)通風(fēng)機的風(fēng)速，會極大地損害到通風(fēng)機電機，而且額定電壓情況下通風(fēng)機電機在工作時，倘若僅僅通過縮小通風(fēng)機運轉(zhuǎn)速度，來對通風(fēng)機通風(fēng)量進行調(diào)節(jié)，很容易導(dǎo)致發(fā)熱情況的出現(xiàn)，嚴(yán)重的燒毀電機，而通過變頻器的，應(yīng)用來對通風(fēng)機風(fēng)速進行調(diào)節(jié)，是通風(fēng)機電壓頻率得到有效調(diào)節(jié)的情況下，來對通風(fēng)機運轉(zhuǎn)速度進行調(diào)節(jié)，通過變頻器驅(qū)動系統(tǒng)來對風(fēng)機風(fēng)速進行調(diào)節(jié)。而且一定電壓區(qū)間中通風(fēng)機能夠進行運轉(zhuǎn)，所以這些裝置可以使通風(fēng)機調(diào)速期間有效加大，打破了傳統(tǒng)模式調(diào)節(jié)過程當(dāng)中的三到五個檔位風(fēng)速調(diào)節(jié)的弊端。3、輔助通風(fēng)機節(jié)能降耗。沒有利用變頻器調(diào)節(jié)的通風(fēng)機電機，啟動過程當(dāng)中，電流會迅速增大，進而破壞通風(fēng)機電機，有時還能造成電機燒壞，發(fā)生嚴(yán)重的故障，影響電機使用壽命，而且電流瞬間增大之后，還會很大程度上沖擊礦井下局域電網(wǎng)，引發(fā)短路或者燒毀等事故。通過安裝使用變頻器的方式進行調(diào)節(jié)，啟動電機過程當(dāng)中，瞬間啟動電流能夠得到有效調(diào)節(jié)，電流啟動過程當(dāng)中，使電流始終控制在額定電流之下，更利于保護電機安全穩(wěn)定運行，對延長電機使用壽命具有重要的促進作用。而且通過這種方式來對電機進行調(diào)節(jié)，能夠?qū)植侩娋W(wǎng)壓力得到有效的緩解，控制和減少電網(wǎng)事故的發(fā)生。另外，由于煤礦在建設(shè)過程當(dāng)中，由于設(shè)置的電容量比較高，而且很多都高于通風(fēng)機的額定功率，這樣在使用通風(fēng)機的過程當(dāng)中，就會有很多無用功產(chǎn)生，不僅易損耗線路，導(dǎo)致設(shè)備發(fā)熱，才會對很多電能造成巨大消耗，增加企業(yè)成本投入，而通過變頻器調(diào)節(jié)之后，能夠大幅降低能源消耗問題。（三）在空壓機中的應(yīng)用?？諌簷C在煤礦機電設(shè)備當(dāng)中也是一種重要的機械設(shè)備，在煤礦生產(chǎn)實際發(fā)揮著重要的作用，是煤礦開采工作不可或缺的一種設(shè)備設(shè)施，但是這種設(shè)備在使用過程當(dāng)中具有非常大的耗電量，而且礦井深度越深耗電量越大，在實際運行時，如何控制其電能消耗是煤礦企業(yè)面臨的重要問題。同時，該項設(shè)備能夠?qū)γ旱V生產(chǎn)過程當(dāng)中的氣體平衡起到非常重要的作用。通過變頻調(diào)速器來調(diào)節(jié)空壓機，能夠?qū)ζ鋲毫σ约半娫搭l率進行有效改變，確保其達到最佳的運行狀態(tài)，還能控制和減少能源消耗，將變頻調(diào)速技術(shù)充分結(jié)合空壓機，不但可以使空壓機的穩(wěn)定性和工作效率大幅增強，同時在降低噪音減少能耗方面意義重大。（四）在排水泵中的應(yīng)用。在煤礦開采過程當(dāng)中，地下涌水問題常常出現(xiàn)，而這一問題出現(xiàn)，對煤礦安全生產(chǎn)有著巨大影響，為了保證煤礦安全生產(chǎn)，減少涌水事故的發(fā)生，就需要通過排水泵來進行礦井排水。然而，礦井開采過程當(dāng)中水的涌出量有很多因素所制約，水的涌出量處于不斷變化的過程，倘若不考慮礦井涌水量實際進行排水設(shè)計，不但會對煤礦生產(chǎn)效率造成很大影響，同時還會加劇能源消耗，而通過變頻調(diào)速器來對排水泵進行調(diào)節(jié)。能夠在自動檢測涌水量的前提下，科學(xué)地做好排水設(shè)計工作，保證排水泵處于最佳的運行狀態(tài)，提高排水效率控制和減少電能消耗，有利于控制礦井生產(chǎn)過程當(dāng)中的成本投入。

四、結(jié)語

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，變頻調(diào)速技術(shù)在社會很多領(lǐng)域當(dāng)中得到了普遍應(yīng)用，特別是在煤礦機電設(shè)備當(dāng)中，應(yīng)用越來越普遍，然而在實際應(yīng)用過程當(dāng)中，還受到很多方面的影響，要求技術(shù)人員在實際應(yīng)用過程當(dāng)中應(yīng)當(dāng)加強研究與分析，不斷進行技術(shù)創(chuàng)新，對此項技術(shù)的應(yīng)用提供更大的發(fā)展空間。上文當(dāng)中對變頻調(diào)速技術(shù)在煤礦機電設(shè)備當(dāng)中的優(yōu)點進行了詳細闡述與分析，希望能為煤礦機電設(shè)備使用變頻調(diào)速技術(shù)提供一些參考作用，來進一步提高煤礦生產(chǎn)效率，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟價值，推動煤礦企業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。

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作者:李孝勝 單位:國家能源集團新疆能源公司烏東煤礦