變頻技術在煤礦機電設備改造當中的應用

葉留華

（江蘇省徐州礦務集團，江蘇 徐州 221000）

從目前來看煤炭資源仍然是當前很多行業(yè)當中的主要能源，如鋼廠、發(fā)電廠等，短期之內(nèi)無法徹底的擺脫煤炭。這就不可避免的需要進行煤炭開采，除了煤炭的使用會產(chǎn)生大量能耗和污染以外，煤炭設備在開采當中也會產(chǎn)生大量能耗。想要在煤炭開采當中減少能源的浪費和消耗，就需要將變頻技術應用在煤炭的機電設備當中。

一、變頻技術的原理分析

之所以變頻技術可以降低能源消耗，主要是因為變頻器自身能夠?qū)崿F(xiàn)良好的無沖擊啟動，還具有軟停機的功效，這就為變頻技術在煤礦系統(tǒng)的生產(chǎn)過程中實現(xiàn)增加產(chǎn)能的同時有效的降低資源消耗提供了有力的技術保障。變頻技術應用的機電設備主要就是三相異步機電設備，這種設備的運行特點就是，當交流電的頻率f不變時，電機轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速可以用n表示。即n=60f/p，在這個公式當中60f指的是旋轉(zhuǎn)磁場每分鐘的具體轉(zhuǎn)速，P指的是電機旋轉(zhuǎn)磁場的極對數(shù)。通過上述公式可以明顯的看出，干擾頻率利用電力半導體器件的通斷影響實現(xiàn)將工頻電源順利的轉(zhuǎn)換成所需要的另一種形式的電能控制裝置，就能夠?qū)崿F(xiàn)對交流異步電機的軟起動、變頻調(diào)速、提高運轉(zhuǎn)精度的功能。這種技術在現(xiàn)實當中的應用能夠很明顯的提升企業(yè)的生產(chǎn)效率，降低企業(yè)的生產(chǎn)成本。相比較傳統(tǒng)的直流電頻率機電設備而言，變頻技術的電機優(yōu)勢是十分明顯的，通過在整流、逆變、和濾波三方面的調(diào)整能夠改變機電設備的運行效果，這一特點就成為了很多企業(yè)家的青睞。

二、煤礦機電設備對普通變頻器的使用

當前階段普通變頻器在機電設備當中的應用比較常見，除了可以節(jié)能減排，降低消耗之外，還可以實現(xiàn)對其系統(tǒng)的智能化、靈敏度和遠程化的控制。在對一款機電設備進行改造當中，就是著重的改造了它的閘門控制系統(tǒng)。傳統(tǒng)的閘門是需要手動進行控制的，這就耗時耗力，還容易出現(xiàn)操作的失誤，影響閘門開關的速度，改造之后采用智能化的多功能變頻器操作系統(tǒng)，改變了原有的參數(shù)結(jié)構(gòu)，進行了多次的調(diào)試，同時還有模擬輸出和輸入，這樣既可以方便操作，又可以進行及時、靈活的控制。普通變頻器在煤礦機電設備當中的改造，直接提升了機電設備操作的靈敏性，能夠減少人為的操作，提高了企業(yè)生產(chǎn)的智能化程度。

三、變頻技術在煤礦機電設備改造中的應用

傳統(tǒng)的順槽膠帶輸送機電設備的驅(qū)動力一般為3×160千瓦，這種驅(qū)動力在上世紀90年代左右可以滿足企業(yè)生產(chǎn)的需求。但是近年來煤礦工作的負荷越來越大，產(chǎn)量越來越高，這種功率的膠帶輸送設備在工作當中就略顯吃力，這就影響了生產(chǎn)的效率和產(chǎn)量。增加膠帶輸送機電設備的驅(qū)動力是提升工作效率的關鍵，為了實現(xiàn)這一目的就必須要對這一機電設備進行改造。傳統(tǒng)的機電設備使用的年限較長，電機和減速器都是懸掛式結(jié)構(gòu)，在長時間的工作當中容易產(chǎn)生較大的震動，這就加大了膠帶輸送機的輸送阻力甚至造成減速器輸出軸無法正常工作。部分煤礦當中的膠帶輸送機電設備出現(xiàn)了較大的磨損，在工作當中出現(xiàn)了斷軸、軸座損壞。針對這一情況對其進行了變頻技術改造，首先是交-直和交-無速傳感器矢量控制技術的應用，實現(xiàn)自動向供電網(wǎng)發(fā)電，節(jié)省了電能。其次，在主控臺會顯示各項數(shù)據(jù)和設備指標，尤其是具備了安全燈，安全燈亮時操作人員按下安全啟動按鈕，讓裝置處于待機狀態(tài)。

四、變頻技術應用注意事項

首先是了解原裝設備的各項參數(shù)和運轉(zhuǎn)原理。變頻技術存在很大的優(yōu)點這是不可否認的，但是也存在一定的缺點，如價格昂貴、噪音較大、有明顯的震動幅度。煤礦廠家在選擇設備的時候，要考慮自身的情況，清楚知道當前的這種變頻技術能否真正的解決眼前的需要，與自己以前的設備是否配套，不能盲目選擇。其次了解負載匹配方式。了解負載能力是利用變頻器進行設備改造的前提，恒轉(zhuǎn)矩和風機泵的負載是不相同的，因此在改造的時候要了解負載參數(shù)。最后安裝和使用要符合工作人員的操作習慣，同時還要觀察變頻器改造的環(huán)境，潮濕和具有腐蝕性的環(huán)境不適合進行變頻器改造，也要考慮溫度和平穩(wěn)度的環(huán)境。

綜上所述：變頻技術在煤礦機電設備的改造當中具有明顯的優(yōu)勢，能夠節(jié)能減排，降低消耗，還能夠提升智能化工作性能，減少人為的干擾因素。因此，變頻技術在煤礦機電設備當中的運用可以降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，提升經(jīng)濟效率。但是在進行變頻技術改造時還要注意了解原設備的各項參數(shù)，了解負載匹配方式、了解機電設備工作的環(huán)境?？傊褪菧p少盲目性，提升改造的科學性，從而讓變頻技術的優(yōu)勢得到最大化發(fā)揮。