变频技术在现代煤矿机电工程中的应用研究

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1、变频技术在现代煤矿机电工程中的应用研究刘清明华晋焦煤有限责任公司摘要：近年來，随着科学技术的不断进步，变频技术在我国使用范围越來越广泛，在我国矿山企业中很多矿山设备需要使用变频器，变频器具有调速、节能以及软启动等优良功能。本文主要针对变频技术在煤矿机电工程中的应用进行了相关研究。关键词：变频技术;煤矿机电工程;应用;作者简介：刘清明（1976-），男，山西柳林人，中级工程师，研究方向:矿山机电方面。0前言近年來，矿山企业越來越重视现代化生产，许多设备的运行都需要依靠电动机，因此这就对电动机的控制性和精确性要求会越来越高。目前世界上频率最高的变频器为3

2、000k・Hz,调节二极异步电动机的速度最高为18000r/min,并且能够使设备稳定运行。1变频技术的运行原理变频器的设计主要依托变频技术的发展，变频技术是以计算技术、电子信息技术、电机工作原理为依托，变频技术可以将直流电流转换成不同频率交流电流,将不同类型的电流通过频率转化有效的联系在一起。变频技术以半导体器件设备为载体，可以改变电流的频率而不会减少其电能，以此来控制设备。变频器的工作原理就是先将直流电流转化成交流电流，再将交流电流不可逆的转化成不同频率的交流电流，从而实现对不同电流要求的电器设备得以驱动。变频技术可以保护各部分电路的正常工作，增

3、强设备的抗干扰能力和减少设备冲击等优点。正是因为有这样的优点，变频技术在牛产条件要求较高的矿山企业中被广泛地使用。2变频技术在现代煤矿机电工程中的使用2.1变频技术在提升机中的应用我国大多数矿山企业中使用的都是立井或者斜井的方式开采，采用这两种方式开采就必须使用提升机，提升机可以运输设备货物以及人员进入工作面地点。然而近些年来，随着浅部煤矿资源的减少，越来越多的煤矿都向深部开采，因此开采难度不断增大。对于提升机的要求也就在不断的提高，必须对提升机运行速度和启动关停等功能做出必要的调整，用最小的成木获取最大效率的开采资源。因此整个提升机在矿山企业正常生

4、产过程中有着不可替代的作用。传统的做法是在提升机的控制电路屮安装金属电阻元件，通过电阻可调节提升机速度，然而这种方式的速度控制不够精确，在运行过程中会产生大量的热能，影响其工作效率。在进行货物提升工作时，需其他设备进行辅助控制，难以实现设备的自动化工作，这样也势必会对资源造成极大的浪费。同时在传统提升机使用过程中，通常会用到继电器，继电器的高频率使用会对电路产生严重的破坏，增加设备的维修费用。当提升机采用变频技术以后就会大大减少继电器的使用频率，同时提高提升机的提升速度和控制深度的准确性，减少运行过程中的设备磨损，减少机械维修费用。2.2变频技术在皮

5、带设备中的应用在矿山企业运行过程中，皮带运输机的使用频率会远远高于设备提升机。皮带设备通常放在运输大巷屮，煤矿的开采能力在很大程度上都依赖于运输机的输送能力，皮带运输机长度常常都有几百米，将从工作而开采出来的煤直接运送到井底车场。皮带运输机的工作原理是依靠皮带与滚筒之间的摩擦运行，在皮带运输机刚开始启动时，需要巨大的电流，如果不能控制启动时的电流，那么必然会使运输机电路和相关设备元件造成巨大损害。在运输机运行过程中，因为皮带的运动是依靠摩擦力来运行的，所以在皮带与滚筒Z间会产生很多热量，当温度不断升高时，达到某一值时，就会使皮带受到磨损，皮带的不断磨

6、损会增加设备的额外运营费用，同时也会产生安全隐患，在皮带运输机中采用变频技术可以减少运行过程中的皮带发热量，控制皮带输送机启动时的电流，使整个机器在运行过程中稳定运行，降低生产过程中的安全隐患，从而节约机器的维护费用。液力耦合设备在运行过程屮也能产生更多的热量，使设备内部温度迅速升高，造成设备元件损害。然而将变频技术运用到皮带运输机上，当皮带运输机软启动时并不会损害相关设备元件，同时还能让设备在运行过程中保持稳定，精确调节运输机的运行速度，提高皮带运输机的利用率。2.3变频技术在煤矿空气压缩机中的运用在煤矿开采过程屮，由于井下瓦斯浓度非常高，因此在开

7、采过程必须使用风机以减少瓦斯浓度。煤矿风机主耍由空气压缩机和交流电动机组成，全天都处于工作状态。目前很多类型的空气压缩机都会设定上下限，当工作过程中交流电机电流高于空气压缩机的上限时，就会使空气压缩机的进气阀门关闭，那么此时空气压缩机就会停止供应气体，这对煤矿生产来说是非常危险的，对井下工人的生命产生严重的威胁。当工作过程中交流电机电流低于空气压缩机的下限值时，空气压缩机的进气阀就会打开，产牛大量的压缩空气，电动机就处于超载工作状态。通常井下工作中很难估计整个矿井中需要多少风量，如果空气供应需求量与压缩机生产量不匹配，那么就会影响工作面的正常生产，如

8、果频繁改变空气压缩机的风量供应，那么会对压缩机造成严重的损坏。FI前很多企业都将变频技术运用到空气压缩机上，