煤矿机电设备变频控制技术的应用范文

摘要：在我国的煤矿生产过程中，机电设备的应用以及管理非常重要。在机电设备的应用过程中，虽然有效的提升了我国煤矿企业的生产质量和效率，但是在实际的工作中还是存在一定的问题。在煤矿生产过程中，机电设备普遍都在应用变频控制技术进行设备的自动化控制。文章主要针对这两个方面进行详细的阐述。

关键词：煤矿机电设备；变频控制技术；问题；节能；应用原理综述

随着我国科学技术的不断提升和发展，我国的煤矿行业在发展的过程中也在不断地应用科学技术发展带来的成果和突破。目前我国的计算机电机技术，自动化控制技术以及电子信息技术，大功率输送技术不断的发展和成熟，在很大程度上提升了煤矿行业生产过程中的电子自动化应用。在这一过程中煤矿机电设备中的变频控制技术得到了非常大的发展和渗透。在当今节约以及节能政策不断落实的情况下，电子变频自动化控制技术更是得到了广泛的应用，同时取得了非常满意的效果。在煤矿生产的过程中，大功率的生产机电设备应用得非常广泛，这也就决定了煤矿开采生产过程中的能耗过大问题的存在，这样的情况对于我国的能源节约以及环境保护非常的不利，给我国的能源供给以及环境保护都带来了非常大的压力，尤其是在煤矿通风，煤矿生产提升以及煤矿压气的应用设备中，这一情况更加的突出。在应用这些煤矿设备进行生产的过程中，很多的电能都有很大程度上的浪费。为了有效的改善这一问题，我国的煤矿行业引进了电子自动化技术，尤其是变频自动控制技术的应用，在很大的程度上解决了煤矿机电设备的能耗问题，给煤矿生产过程中的节能提供了很大的支持，随着我国煤矿行业的不断发展和提升，煤矿机电设备的变频控制技术更是得到了广泛的应用，根据实际的应用效果来分析，效果非常的突出，有效的达到了我们预期的设想效果。

1在煤矿机电设备应用的过程中变频控制技术的主要原理以及具体的发展

在目前煤矿开采过程中，机电设备应用的变频控制技术主要包含了三种技术，首先是电力电子技术，其次是微机技术，最后是点击传动技术。上述三种技术的有效综合应用就构成了我国煤矿机电设备中变频控制技术。变频控制技术在应用上就是有效的结合机电以及强电弱电的相关技术形成的一种较为综合的电子技术。变频控制技术其技术要点就是充分利用了电子半导体的相关部件有效的将工频电源转化成为其他工作频率的工作电源的一种电能控制机电装置。变频控制技术的主要原理就是通过有效的梳理将工频交流电压有效的转化成为直流电压，然后通过相应的逆变器装置改变原有的频率和电压。这样可调节的电压就能够作为电动机的实际驱动电源来进行工作驱动，让电动机接收到的无极调速电流以及电压。变频调速控制技术能够有效的实现无附加损耗调速，是目前煤矿机电设备的主要调速方式之一。在实际的应用过程中变频调速控制技术能够有效的根据电动机的实际负载进行自动并且平滑的增速或者是减速操作，这样能够在很大程度上提升电动机的工作效率，进而提升机电设备的运行效率。变频控制技术是在世界范围内能源供给出现危机的情况下出现和应用的，随着矿山大型设备不断的更换变频控制技术，目前已经逐渐的发展成为智能化的控制技术模块。在变频控制技术发展的过程中，压频比的控制技术在很大程度上得到了改善和发展。在实际的应用过程中转矩变频控制以及矢量变频控制是目前应用非常广泛的变频控制技术。在此基础上我们还有非常多的新的研究方向，例如人工神经智能网络以及模糊自动化智能控制技术等等都是我们变频控制技术的未来发展方向。随着变频控制技术的不断创新，调速集成化程度也在不断的提升，在功能上不仅仅能够有效的完成最基本的调速控制功能，同时还能够实现通信功能，可编程功能和参数识别功能等等。

2在煤矿机电设备应用的过程中变频控制技术的主要应用

2.1变频控制技术在我国煤矿机电提升设备中的主要应用

在煤矿生产的过程中，提升机电设备最主要的用途就是要安全地进行煤矿开采物料的运输以及煤矿工作人员的输送。由于这一原因导致了煤矿中的提升设备非常重要。在传统形式上的煤矿提升设备中，传统型的提升设备将金属电阻通过一定的方式接入到电动机的转子内部的电路中，然后通过鼓型的电气控制装置以及接触器来对电阻进行切断，通过这种方式来进行提升设备的速度调节。在这种传统的速度调节方式中，最大的问题在于其电能消耗过大，同时其散热性能也较差。同时由于使用电阻进行速度调节，限制了速度调节的有效范围，造成了速度调节过程中的低精度问题。在提升设备需要降低速度或者是需要进行下运的时候，我们需要采用制动电源或者是低频电源进行速度的控制，这样在很大程度上造成了提升设备的受损问题，同时消耗了巨大的电能。最主要的是安全性能没有得到充分的保障。在很大程度上降低了提升设备的运行效率。根据这一问题，我们在目前的提升设备应用中开始应用变频调速控制技术来进行速度的调节，在这一应用过程中不仅仅有效的进行了速度的调节，保障了安全性能，同时还在节能方面得到了有效的体现。

2.2变频控制技术在我国煤矿机电皮带机设备中的主要应用

通常情况下，在煤矿开采的过程中，皮带机设备的电机功率相较于提升机设备更大，皮带机设备是通过电动机的绕组进行降压启动之后进行工作频率运转的，然后通过液力耦合器的作用实现皮带机的运转。皮带机的工作原理就是通过驱动的作用，依靠一定的牵引力的作用实现皮带机的运转。在皮带机运转的过程中，转子通过串联电阻的作用能够有效的对转矩进行改善同时还能够实现皮带机的降压启动。但是在皮带机启动的过程中还是会出现电动机电流过大的问题，这样就非常容易造成电压的不稳定，出现剧烈的波动，同时导致电动机内部出现机械式的冲击，出现电动机发热的情况。由于电动机具有较短的启动时间，这样就对皮带机的胶带的性能提出了更高的要求。液力耦合器在启动的过程中也会出现油温升高以及部件磨损的情况，这样就给皮带机的运行维护造成了困难，加大了维护的成本支出。但是在皮带机采用变频调速控制技术之后，实现皮带机设备的软启动，同时，保障了皮带机的稳定高效运转。应用变频调速控制技术之后，我们可以通过皮带机的载荷情况来进行传动力矩以及输出频率的调整，这样能够从根本上改变传统形式上衡频工作的运行模式，在很大程度上降低了皮带机运行过程中的电能消耗。在皮带机运行的过程中，系统的功率因数能够达到百分之九十以上，这样就提升了皮带机的运行效率。尤其是在变频控制技术中的高压变频控制技术，能够进一步的进行皮带机能量的反馈，进一步的节约了皮带机的运行电能消耗，也降低了皮带机的运行维护费用支出，具有非常明显的运行效果。

2.3变频控制技术在我国煤矿机电通风设备中的主要应用

在矿山生产的过程中，通风是非常重要的一项工作内容，因此通风设备在煤矿生产过程中必不可少。作为煤矿的通风主要设备，通风机设备的运行时间非常长，随着煤矿开采挖掘进度的不断进行，煤矿井下的风压会不断的增加，这样就需要通风机的运行功率不断的增大。因此通风机的运行功率是煤矿生产过程中的重要问题之一。但是在采用了变频调速控制技术之后，我们可以根据现场的实际风量需求，进行通风机的速度调整，有效的降低了通风机的电能消耗。通过通风机变频控制系统的应用，能够有效的实现通风机的变频软启动，避免通风机在启动的过程中出现严重的电流冲击，有效的保护了通风机的驱动装置，保障了通风机的稳定，可靠运行。避免形成风阻，让通风机更加顺畅的运行。

2.4变频控制技术在我国煤矿机电井下绞车设备中的主要应用

在电控系统和保护系统中采用变频调速技术，其中有一些具体细节，输入电源660V，频率大小为50Hz，输出功率可在0-50之间调节，电压变动范围必须保持在负15%到正10%，频率变动的范围保持在负2.5%到正2.5%，过载能力要强，在负载变化负120%到正120%额定负载中符合四象限运行要求。有自动转矩提升功能，在低频运转的时候，能准确保证全部额定转矩，保护好各个元件过热现象。快开门方式应用于控制箱当中，电气控制应用双PLC全数字控制系统，做好绞车提升控制与数字监控，并且在PLC发生故障时能及时完成临时提升。在控制系统中配置正常操作，设置各种保护设备，其中过卷装置、限速装置和加速功能保护成为相互独立的双线模式。同时还是需要有保护试验的功能。

3结束语

在我国的煤矿行业不断发展的过程中，机电设备的应用和变频控制技术的应用在很大程度上推动了煤矿行业的发展和提升。尤其是变频控制技术的应用，在机电设备的可靠性，机电设备的安全性上都有很大的保障。在变频控制技术应用的过程中，其速度可调性能，工作效率高的特点，简单操作的特点，占据空间小的特点，拆卸方便的特点都在煤矿机电设备控制系统应用的过程中得到了充分的体现，尤其是其节能性更是优化了煤矿生产过程中的能源利用率。有效的带动了煤矿生产效率的提升。相信随着我国科学技术的不断深入发展，变频控制技术还会得到进一步的优化和提升，这样就会让变频控制技术在我国的煤矿生产过程中更加有效的应用，取得更加显著的效果。

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作者：赵纯宝 单位：七台河市煤炭生产安全监督管理局