馬曉鵬

摘 要：在社會經(jīng)濟飛速發(fā)展下，信息技術、電子技術、計算機技術也得到了快速的發(fā)展，變頻器的使用，使得技術水平得到了不斷提升，對能源節(jié)約的力度也在加強。變頻技術的使用，對推進我國構(gòu)建可行的節(jié)約型社會，提供了一定的技術支持。本文就結(jié)合作者的實際工作經(jīng)驗進行入手，簡要的概述了煤礦變頻器的節(jié)能技術應用。

關鍵詞：變頻器；變頻技術；煤礦生產(chǎn)；煤礦皮帶機

前言：變頻指改變設備供電頻率，調(diào)節(jié)設備負載，以滿足延長使用年限、降低損耗及節(jié)約能耗的需求[1]。隨著電力電子技術的發(fā)展，大功率變頻器技術日益成熟，在煤礦生產(chǎn)當中被廣泛應用起來。從變頻器的原理構(gòu)成出發(fā)，詳細闡述了變頻器的技術優(yōu)勢。通過變頻器在大興礦膠帶運輸機和主扇風機上使用情況，說明變頻器在節(jié)能環(huán)保和推動礦井現(xiàn)代化等實踐意義。

一、變頻器變頻技術的概述

變頻技術的核心為變頻器，主要利用轉(zhuǎn)換設備供電頻率實現(xiàn)自主調(diào)節(jié)電動機運轉(zhuǎn)速度率，進一步切實解決電網(wǎng)電壓不穩(wěn)定影響設備正常運轉(zhuǎn)的問題[2]。同時，相較于普通變頻器，高壓變頻器的優(yōu)勢顯著，以實現(xiàn)煤礦皮帶機軟啟動為前提，緩慢啟動電機促使有效釋放膠帶內(nèi)部貯存能量，大大減少皮帶機停止作業(yè)或啟動作業(yè)時短暫沖擊力，避免膠帶受損，并且受變頻器特殊性的影響，即變頻器啟動時間60分鐘內(nèi)可自主調(diào)整，客觀上延長皮帶機啟動時間，進一步放寬膠帶強度要求，降低整體成本投入，延長皮帶機零部件使用年限。

高壓變頻器切實解決煤礦皮帶機多電機驅(qū)動轉(zhuǎn)矩平衡問題，以變頻驅(qū)動方式為主實現(xiàn)“一拖一”控制，即主-從控制方式或其他控制方式滿足維持轉(zhuǎn)矩平衡的要求，并且利用變頻技術中無極調(diào)控交流傳動系統(tǒng)可實時改變煤礦皮帶機運輸速度，實現(xiàn)空載條件下額定速度內(nèi)速率任意調(diào)整，優(yōu)化煤礦皮帶機檢修工作流程，促使煤礦皮帶機具備低速驗帶功能[3]。此外，受變頻技術復雜性的影響，于低頻運轉(zhuǎn)條件下可輸出超過2倍額定力矩，能保證煤礦皮帶機重載啟動的穩(wěn)定性，并且利用煤流傳感器可自行調(diào)節(jié)膠帶運轉(zhuǎn)速度，避免膠帶磨損，節(jié)約電能消耗。

總而言之，我國煤礦生產(chǎn)應用集散控制技術的時間較早，現(xiàn)已形成較為完善的集散控制技術應用體系，但是發(fā)展空間有限，無法滿足日益增長的煤炭使用需求。煤礦皮帶機應用變頻技術不僅能激發(fā)傳統(tǒng)集散控制技術的活力，還能互相影響互相作用，彌補現(xiàn)有設備的不足，促使生產(chǎn)體系向集成化轉(zhuǎn)變。

二、煤礦皮帶機應用變頻器變頻技術的要點

為了提高煤礦企業(yè)生產(chǎn)效率及質(zhì)量，從而保證煤礦企業(yè)生產(chǎn)工作處于順利開展狀態(tài)，進而為煤礦企業(yè)積累更多工作經(jīng)驗，便有必要在綜述變頻概念的基礎上，分析煤礦皮帶機應用變頻器變頻技術的要點，以創(chuàng)新意識為切入點，就提出相應的發(fā)展趨勢進行深入探究。然而，從現(xiàn)階段我國煤礦皮帶機變頻技術應用水平來看，仍停留于粗放型階段，尚存在較多問題亟待解決。近年來，煤礦企業(yè)生產(chǎn)水平已取得一定進步與發(fā)展。為了順應時代發(fā)展潮流，滿足日益增長的煤炭生產(chǎn)需求，煤礦企業(yè)的工作重心逐步向皮帶機應用變頻器變頻技術轉(zhuǎn)變。變頻技術的核心為變頻器，主要利用轉(zhuǎn)換設備供電頻率實現(xiàn)自主調(diào)節(jié)電動機運轉(zhuǎn)速度率，將50赫茲固定電網(wǎng)頻改為30至130赫茲變化頻率，擴大電源電壓適應范圍達到140至270伏特，切實解決電網(wǎng)電壓不穩(wěn)定影響設備正常運轉(zhuǎn)的問題。鑒于此，煤礦皮帶機應用變頻器變頻技術研究具有重要意義。

（一）分析不足

受工頻啟動特殊性的影響，啟動時產(chǎn)生大量電流瞬間沖擊皮帶機，促使皮帶機機械應力加大導致皮帶機內(nèi)部機件嚴重受損[4]。由此可見，煤礦皮帶機使用液壓耦合器必須提前進行空載啟動，不僅能有效預防工頻啟動問題，還能延長煤礦皮帶機使用年限，具備顯著價值作用。同時，工頻啟動嚴重影響電網(wǎng)運轉(zhuǎn)極易引發(fā)電壓下降問題促使其他機電設備無法正常作業(yè)，間接影響煤礦企業(yè)經(jīng)濟效益。因此在實際實際應用的過程中，技術人員增加軟啟動設置于皮帶機上，避免工頻啟動影響皮帶機使用年限。

同時，常用軟啟動設置為水電阻，但是一旦液壓耦合器作業(yè)時間過長液體溫度過高超過“臨近值”造成合金塞溶化導致漏液問題，不僅引發(fā)環(huán)境污染，還客觀上增加維護工作量，并且使用液壓耦合器皮帶機短時間內(nèi)無法完成加載工作，促使皮帶機承受更大張力，影響皮帶機使用年限。一般說來，煤礦井下作業(yè)皮帶機較長，便于承擔大運輸量工作，普遍采用多電機驅(qū)動方式。如何解決多個電機驅(qū)動功率不平衡問題，是技術人員在實際工作過程中所面臨的主要問題。因此在實際應用的過程中，技術人員斷增加皮帶強度預防皮帶受損問題，切實解決多個電機功率不平衡問題。

（二）制定方案

受電機輸出特殊性的影響，基本由皮帶耦合完成輸出，一旦電機存在滑差造成變頻器輸出頻率出現(xiàn)偏差導致輸出轉(zhuǎn)矩失衡引發(fā)皮帶機故障。因此在實際應用的過程中，技術人員主動轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)工作理念，堅持實事求是的工作原則，對于使用多臺電機完成拖動的皮帶機重視電機間協(xié)調(diào)控制，以平衡各電機間輸出轉(zhuǎn)矩，設計不同的驅(qū)動方案滿足不同改造需求，例如：“一拖多并聯(lián)運”方案適用于單機電機，功率小且數(shù)量不得超過3臺，成本投入低；“主-從控制”方案適用于多個電機，電機間距小且數(shù)量不得超過3臺，系統(tǒng)簡單以滿足各電機間平衡出力為前提；“統(tǒng)一協(xié)調(diào)控制”方案適用于多個電機，電機間距大且數(shù)量必須超過3臺，系統(tǒng)復雜。

此外，受煤礦生產(chǎn)特殊性的影響，煤礦井下作業(yè)條件艱苦，電磁干擾嚴重，要求所有生產(chǎn)設備具備一定抗電磁干擾性，特別是地質(zhì)條件越復雜，對于生產(chǎn)設備的抗電磁干擾性越嚴格。然而，從現(xiàn)階段我國煤礦皮帶機變頻技術應用水平來看，仍停留于粗放型階段，尚存在較多問題亟待解決，存在埋下安全隱患的可能性。由此可見，增強煤礦皮帶機抗電磁干擾性是不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢。

三、結(jié)語

通過本文探究，認識到在社會經(jīng)濟穩(wěn)健發(fā)展的大背景下，我國城市規(guī)模不斷擴大，煤礦企業(yè)數(shù)量不斷增多，煤礦皮帶機應用變頻技術水平逐步成熟，社會對于煤礦皮帶機應用變頻技術提出全新的要求及標準。如何應用變頻技術做好煤礦皮帶機改造工作，是煤礦企業(yè)在發(fā)展進程中所面臨的主要問題。因此，綜述變頻的概念，分析煤礦皮帶機應用變頻器變頻技術的要點，以創(chuàng)新意識為切入點，提出相應的發(fā)展趨勢具備顯著價值作用。

參考文獻：

[1]姜繼壽.變頻器變頻技術在煤礦皮帶機應用分析[J].山東煤炭科技，2016，01：105-107.

[2]郭金星，田利瑞，胡令芝.高壓變頻器在煤礦皮帶輸送系統(tǒng)中的應用[J].變頻器世界，2016，08：75-79.

[3]陳廷理.變頻技術在煤礦皮帶機改造中的應用[J].機械管理開發(fā)，2016，12：62-63.endprint