劉志堅　鄭成寶　王木玉

摘 要：近年來，我國工業(yè)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，在此背景下，煤炭工業(yè)也順應(yīng)發(fā)展大勢，抓住發(fā)展機遇，取得了長足的進步。在發(fā)展的各要素中，變頻技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用十分引人注目，因其卓越的節(jié)能效果和優(yōu)良的調(diào)節(jié)性能，倍受青睞。在生產(chǎn)實際中，變頻技術(shù)已經(jīng)被越來越多的煤礦機電設(shè)備所應(yīng)用。本文將以變頻技術(shù)知識為基礎(chǔ)，對其工作原理進行簡要的闡述與分析，深入具體實際，探討其在煤礦和機電裝置設(shè)備中應(yīng)用時應(yīng)該留意的問題，并進一步展望本項研究對未來變頻技術(shù)在中應(yīng)用的重要意義。

關(guān)鍵詞：變頻技術(shù);煤礦機電裝置設(shè)備;應(yīng)用

引言：近年來，國內(nèi)煤炭行業(yè)發(fā)展勢頭強勁，以節(jié)能高效、靈活安全的發(fā)展方向為標(biāo)桿，不斷研發(fā)新手段、新技術(shù)和新設(shè)備。然而縱觀當(dāng)前煤礦產(chǎn)業(yè)發(fā)展實際，其自身環(huán)境依舊處于一個惡劣的境地，由于大功率設(shè)備居多，致使其生產(chǎn)條件較復(fù)雜，不確定因素大大增加，遠超一般生產(chǎn)工業(yè)，交織使用大功率設(shè)備經(jīng)常會導(dǎo)致場面的無序、混亂，使得設(shè)備耗損較為嚴(yán)重，大大的降低了生產(chǎn)效率，且十八大以來，我國高舉節(jié)約資源保護環(huán)境的旗幟，嚴(yán)格管控高能耗高污染產(chǎn)業(yè)，積極進行經(jīng)濟的現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型。在此背景下，煤礦企業(yè)積極順應(yīng)時勢，不斷的升級改造舊設(shè)備，大力研發(fā)變頻節(jié)能技術(shù)，并努力解決變頻技術(shù)在煤礦機電設(shè)備實際應(yīng)用時產(chǎn)生的一系列問題。一系列創(chuàng)新改革的舉措，極大地推動了煤礦機電設(shè)備的技術(shù)水平的提高，并在生產(chǎn)節(jié)能方面取得了矚目的成就。

煤礦機電裝置設(shè)備與科技結(jié)合，變頻器便應(yīng)運而生，這一設(shè)施的開發(fā)與運用，大大促進了機電產(chǎn)業(yè)的長足發(fā)展，助力了煤炭工礦工業(yè)企業(yè)的經(jīng)濟進步和科技水平的提高。因此本文將以變頻技術(shù)知識為基礎(chǔ)，簡要闡述變頻技術(shù)的工作原理，分析與解釋該技術(shù)在煤礦機電裝置設(shè)備中是如何應(yīng)用進行的，并且提出應(yīng)對應(yīng)用過程中所出現(xiàn)問題的方法。

一、變頻技術(shù)的工作原理

變頻技術(shù)在便利我們生活的同時，也為工業(yè)生產(chǎn)上帶來了巨大的便捷。變頻技術(shù)最初被研發(fā)是為了滿足調(diào)節(jié)電流頻率的需要。變頻技術(shù)的工作原理是：以電壓保持不變?yōu)榍疤?，通過更改變換交流電頻率的方法，來實現(xiàn)自動化控制設(shè)備的目的。利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用原理，變頻技術(shù)便可以實現(xiàn)對無法改變頻率的交流電的轉(zhuǎn)換，最終獲得能夠改變的交流電，實現(xiàn)了變頻的調(diào)速。

二、變頻技術(shù)在煤礦機電設(shè)備中的應(yīng)用

1.應(yīng)用于采煤機

在某種程度上，采煤機代表了煤礦設(shè)備現(xiàn)代化和機械化的發(fā)展水平，是煤礦產(chǎn)業(yè)設(shè)備發(fā)展史的一座里程碑，所以，采煤機在煤礦開采中的作用不言而喻。因為通常情況下采礦機在惡劣的環(huán)境條件開展生產(chǎn)作業(yè)，所以采礦機的系統(tǒng)相對而言比較復(fù)雜，且采煤機在整個采煤工作中占據(jù)著核心和關(guān)鍵位置，牽一發(fā)而動全身，只要發(fā)生一點故障便會嚴(yán)重影響到其他采煤環(huán)節(jié)的正常工作，使采煤工作難以行進，為整個煤礦帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟損失，由此一來，如何發(fā)揮采煤機的最大性能，對其進行完善和升級改造便成為一項重要議題。正是看到了這一點，相關(guān)科研人員對采煤機的功能狀態(tài)不斷進行升級和改進，使其功能越來越豐富，變得越來越強大，但與此同時，越來越多的故障和問題也隨之而來，對后期的維修和保護提出來極大地挑戰(zhàn)。變頻技術(shù)誕生后，被廣泛的應(yīng)用于采煤機，從而使采煤機具備了變頻調(diào)速系統(tǒng)，減少了作業(yè)過程中問題和故障的產(chǎn)生，減輕了后期維修人員解決故障的壓力，大大提高了生產(chǎn)工作效率。同時隨著現(xiàn)代科研人員對變頻技術(shù)的不斷改進，其自身的性能經(jīng)受住時代和實踐的一次又一次考驗，從而被企業(yè)家廣泛認可，將其大力應(yīng)用于采煤行業(yè)，這間接推動了我國的采煤技術(shù)的卓越發(fā)展。除此之外，煤礦企業(yè)還勇于創(chuàng)新，自主研發(fā)新技術(shù)，在電牽引采煤機的工作環(huán)節(jié)使用能量回饋型的四象限新型變頻器，進一步提高了采煤機的科技和知識含量，降低了采煤機的機器損耗，大大延長了使用壽命。

2.應(yīng)用于風(fēng)機

不同生產(chǎn)時期的礦井，往往會采用各異的通風(fēng)設(shè)計。通常情況下，礦井生產(chǎn)中期會通過持續(xù)不斷換風(fēng)機的方式來解決通風(fēng)難題，但該方式在實際操作起來經(jīng)常會導(dǎo)致設(shè)備產(chǎn)生問題和故障，增加后期的維修工程量，并且，在更換操作下，以前使用的風(fēng)機會被暫時的擱置，從而造成資源配置不合理，產(chǎn)生資源浪費，降低設(shè)備的利用率。而變頻技術(shù)的誕生很好的解決了風(fēng)機遇到的這一難題。通過裝配變頻器，便不需要再進行重復(fù)繁瑣的更換風(fēng)機動作，實際地操作起來簡單便捷，提高了設(shè)備性能，大大減降低了風(fēng)機資源浪費率，并且在節(jié)能方面也取得了不錯的成效，輕松解決了通風(fēng)難題。

3.應(yīng)用于膠帶輸送機

膠帶運輸機是煤礦煤流物流系統(tǒng)的主要設(shè)備之一，該運輸機通過工頻拖動，以交流電動機為動力裝置，利用液力耦合器促進機械設(shè)備的傳動和運行，十分便利，被許多企業(yè)主選擇。但使用過程中出現(xiàn)的問題也很多，例如交流電動機的使用會帶來傳動效率低下，啟動時電流過大和機械沖擊大的難題;輸送機運送過程中一旦運送距離長、負載量大或者傾角大，則極易引發(fā)帶載和重載啟停的情況，大幅度提升膠帶跑帶、斷帶等生產(chǎn)安全事故發(fā)生的可能性。但是采用變頻技術(shù)之后，設(shè)備和系統(tǒng)的軟啟動職能將得到發(fā)揮，可以確保設(shè)備和系統(tǒng)啟動與運行過程中始終保持平穩(wěn)的狀態(tài)。特別體現(xiàn)在變頻控制的軟啟功能上，該設(shè)計徹底消除了以前存在的安全隱患，從根本上解決了這個技術(shù)難題。

4.應(yīng)用于礦井提升機

變頻技術(shù)在礦井提升機中主要應(yīng)用于兩大系統(tǒng)：PLC控制系統(tǒng)和高壓變頻、調(diào)速控制系統(tǒng)。礦井提升機的高壓變頻調(diào)控系統(tǒng)設(shè)計的工作原理是：通過應(yīng)用單元串聯(lián)，多電平能量回饋類型的多象限高壓變頻控制器來達到提高系統(tǒng)的安全性和抗干擾性能力的目的，進而使的運行過程中的速度控制和位置控制功能得到改善，畫面動態(tài)監(jiān)視功能和保護功能更加的穩(wěn)固可靠。這一舉措將極大的增強礦井提升機自身的性能，提高啟動、運行、加減速時的工作效率，大大減少設(shè)施設(shè)備受到的鋼絲繩機械沖擊，提升安全水平系數(shù)，并且，還可以使高低壓控制回路間的通訊變得更加便捷。

結(jié)語：隨著當(dāng)前經(jīng)濟的快速發(fā)展，煤炭行業(yè)的規(guī)模不斷擴大，提高煤礦機電設(shè)備的科技含量便愈來愈重要。而變頻技術(shù)節(jié)能效果和調(diào)節(jié)性能俱佳，可以為煤礦機電行業(yè)的大發(fā)展助力，因此在煤礦電設(shè)備中廣泛應(yīng)用變頻技術(shù)，不僅是二十一世紀(jì)科技發(fā)展的產(chǎn)物，更是煤礦電設(shè)備企業(yè)自身發(fā)展的現(xiàn)實需要，具有十分重要的現(xiàn)實意義。當(dāng)前階段，變頻技術(shù)在風(fēng)機、提升機、空壓機等設(shè)備中都有所應(yīng)用，且均取得了顯著的使用效果，獲得業(yè)界一片好評。變頻技術(shù)的應(yīng)用，不僅促進了自身設(shè)備性能的改善，提高了運行的效率和礦井裝備的水平，而且在確保礦井安全生產(chǎn)，推進節(jié)能減排事業(yè)方面均取得了令人滿意的成績，強有力的支撐了煤礦企業(yè)安全高效生產(chǎn)的宏偉目標(biāo)。但是，對不斷提高我國煤礦機電設(shè)備的科技化現(xiàn)代化水平的目標(biāo)來說，當(dāng)前的發(fā)展水平還遠遠不夠，所以我們要不斷的革新變頻技術(shù)，提高其應(yīng)用能力，使其為煤礦機電設(shè)備提供更好的服務(wù)。

參考文獻：

[1]李宏曉.變頻調(diào)速技術(shù)在煤礦的應(yīng)用前景[J].科技信息，2010 （19） .