简谈变频煤矿机电设备变频技术合理运用网

【摘要】随着我国经济的飞速发展，对能源的需求越来越大，煤炭企业的效益也持续转好。这也使得矿企加大了资金投入，加大了对老旧设备更新改造的步伐。由于变频技术能极大地节约能源，煤矿机电设备在采用变频技术后，设备效率提高明显，同时还能有效减少减速器、制动等设备维护方面的费用。因此，本文对变频技术合理应用于煤矿机电设备的相关问题展开探讨。
【关键词】煤矿机电设备；变频技术应用
机电设备是煤矿生产不可或缺的重要组成部分，随着我国煤矿生产技术的不断发展进步，井下生产设备机械化水平越来越高的背景下，为了确保生产的安全和经济效益的提升，变频技术在井下机电设备中的应用越来越广泛。下面就对煤矿机电设备变频技术的合理应用展开深入探讨。

1、变频技术的概念及作用

变频就是改变供电频率，变频技术的核心是变频器，它通过对供电频率的转换来实现电动机运转速度率的自动调节，如将50Hz的固定电网频改为30～130Hz的变化频率。同时，还能使电源电压的适应范围达到142～270V，从而解决了由于电网电压不稳定等原因而对用电设备产生不良影响的难题。通过改变交流电频的方式实现交流电控制的技术就叫变频技术。
目前，变频技术的应用已越来越广泛，通过变频器进行变频可以实现如下目的：①调速。普通的三相异步电动机，加装变频后可以实现调速功能。即任意地改变电动机的转速；②节能。变频器调速比传统的电磁调速可以节电25%～80%。当然，具体的切能效率如何会因具体用电设备的不同而有所差异；③软启动。硬启动可能会对机电设备产生一定的危害，而采用变频技术，能最大限度地对减少启动对机电设备的危害。

2、变频技术在煤矿机电设备上的合理应用

变频技术能够有效提高煤矿机电设备的运行效率，所以在煤矿机电设备上应用十分广泛，已成为煤矿井下生产中的重要的设备。变频技术在煤矿机电设备上的应用主要有：

2.1变频技术在通风机中的应用

煤矿生产主要设备中主通风机具有重要的地位。作为矿井主要通风设备，运转时间长，被称为是煤矿的“呼吸系统”。随着开采和挖掘不断深入，井下的风压不断增加，通风机需要的功率也在不断增大。但通风机功率常常会成为限制井下开采效益的重要问题。通风机设备采用变频调速，可以根据巷道的风量需求情况进行调速，避免了电能消耗，应用效果十分显著。由于通风机通过变频器的改造之后还能实现变频软启动，能有效防止了启动电流冲击，这既能避免对电网设备的冲击，又能随意启停。在大部分时间里面，通风机都是在较低的速度下面运行，所以大大降低了通风机工作强度，能使得通风机的使用寿命得到延长，避免不必要的维修。

2.2变频技术在皮带机中的应用

皮带输送机是煤矿用的最多的运输设备。它一般采用交流电动机工频拖动的方式，通过液力耦合器传动，因此存在着传动效率低、启动电流冲击大等缺点，使皮带和液力耦合器磨损严重，因此维护及维修成本比较高。而利用变频器的软启动功能，就可以实现皮带输送机系统的软启动，就能减少皮带在启动过程中产生的张力，减少对皮带的伤害。也可以根据输送量的大小实时调整运输的速度，从而达到节约能源的目的。变频器完善的保护功能包括过压保护、过流保护、欠压保护、短路保护、过载保护等，并可与皮带输送机的综合保护装置如烟雾保护、打滑保护、跑偏保护、煤位保护、瓦斯保护、纵向撕裂保护、急停保护等对接，并完成各项安全保护性能。尤其在下运式皮带输送的使用中，可进行发电制动回馈电网，节能效果更加明显。

2.3变频技术在采煤机中的应用

采煤机具有频繁的启停、调速要求，对于变频器而言，就要求可以进行四象限工作。整流电路借助于四象限变频器调整全波整流桥为可控整流桥（主要构成为智能功率模块），在电机介于具体的电动状态之下的时候，四象限变频器和两象限变频器在具体的工作之上，没有任何的差异，在电机表现为发电状态的时候，原本四象限变频器里面的逆变电路就会演变为整流电路进行具体的工作，原本的整流电路就会以逆变电路的具体形式开始工作，这样的话，有利于由电机生产的电量被很好的反馈给电网。
目前，采煤机的实际变频调速系统，在有效达到额定转速之下，针对恒定转矩予以调速，针对额定转速之上，就恒定功率进行的调速来说，还要针对两台变频器进行转矩平衡以及实施主从控制。
在采煤机中合理运用四象限变频器调速，采煤机可以在较大的范围之内对倾角工作面予以调节，能够将牵引速度维持在一个基本不变的水平，机器也不会出现下滑跑车这种具体的现象，且易于操作，结构总的来说也不是很复杂。

3、煤矿机电设备应用变频技术中还应注意的问题

3.1变频技术应用要结合机电设备的实际使用条件

变频器虽然具有节能、可靠、安全、高效等很多优势，但也存在高次谐波、噪声和振动大、容易发热、相对昂贵等问题，在具体应用于机电设备中时要结合实际运行状况选择，是否有必要采用变频控制，以及变频器的工作电压、容量、频率限制、加减速时间等技术参数。

3.2合理进行负载匹配

根据负载特性的不同是选择变频器类型和电动机的前提，比如：一般恒转矩负载应选择具有恒定转矩特性、而且启动和制动转矩都比较大、过载时间和过载能力大的变频器； 风机泵类负载重点要求经济性和可靠性，应选择具有控制模式的变频器；恒功率负载要求输出为定值控制，变频器需要专门设计。

3.3正确安装和使用

变频器对安装质量要求较高。一般变频器使用温度范围为-10℃ ～50℃；海拔高度应小于1000m，超过此规定应降容使用；不能安装在经常发生振动的地点，否则应采用防震措施；不能安装在电磁干扰源附近；不能安装在有灰尘、潮湿、腐蚀性气体等空气污染的环境；变频器要通风畅通，确保控制柜有足够的冷却风量；变频器与弱电控制设备分开布置；使用中还要注意限制最低转速，并尽量避免频繁操作等等。
结语
变频技术应用于煤矿机电设备上是采矿技术发展的必然结果，更是机电设备性能优化的必然选择。目前，深入研究变频技术在煤矿机电设备中的合理应用，以切实提升设备

源于：电大毕业论文www.udooo.com

的应用效率值得重视，这不仅可以促进变频技术的发展，还能为进一步推动煤矿机电设备改进奠定必须的技术基础。
参考文献
王践伟.《浅析变频技术在煤矿机电设备中的应用》[J].山东煤炭科技，2012（5）
张志强.《变频技术在煤矿机电设备更新改造中的应用探析》[J].内蒙古煤炭经济，2012（11）
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