矿山机电设备如何应用变频技术探讨.doc

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1、矿山机电设备如何应用变频技术探讨【摘要】随着我国的大功率输出技术、计算机与电子信息技术及自动化控制等技术快速发展，也带动了机电设备方面的变频技术也随之发展起来。目前社会上提倡的节约及环保等理念，也需要变频、自动化控制等技术的大力支持。由于采矿工程施工时，机电设备方面的耗能极高，这为社会与环境均带来很大的压力，而提升、通风及压气等方面的设备所损耗掉的电能量，浪费严重。因此，变频控制技术的应运而生，解决了节能这一问题，在矿山矿业的持续发展中，变频技术的应用也随之越来越广泛。【关键词】变频技术；煤矿；机电设备1变频技术概述在煤矿机电设备的动力设计过程中，机

2、器设备在正常使用过程中并没有必要在满载负荷的情况下进行长时间工作，为使设备既能满足工作动力要求又不造成能源浪费，很有必要在设备使用过程屮融入变频技术，避免设备产生多余的力短。变频技术包括了点击传动技术、电力电子技术以及计算机技术，是一门结合强弱电与机械设备的综合技术。变频技术的基本原理就是通过半导体元件将工频电流信号转换为其他频率，再将转换的工频交流电进一步转换为宜流电，依靠逆变器对电压和电流进行控制调节，使机电设备能够达到无级调速。更进一步地讲，煤矿机电设备屮的变频技术就是利用电机转速与电流频率之间的同比增长关系，通过改变电流频率来控制电机转速，实

3、现对机电设备的有效合理控制。通过变频技术能够实现对电机的平稳、自动加减速控制，提高电机的工作效率并减小能源消耗。变频器的电路通常分为四个部分，包括整流、直流、逆变和控制部分，各个部分相辅相成，共同控制着电机的工作，共同实现对设备转速的自动、节能、高效控制。随着全国各地煤矿资源的不断开采，可利用的煤矿资源越来越少，各个煤矿开采企业之间的竞争也越来越激烈，煤炭企业作为用电大户，能否有效提高机械设备的节能效率、减少污染排放在很大程度上决定着企业的综合竞争力。在煤矿机械电设备屮融入变频技术是节能减排、提高企业竞争力、保护环境、保证企业长期稳定发展的一个重要举

4、措。在当前煤矿开采作业中，机械设备的用电量占用电总量的70%以上，因此变频技术具有很大的节能潜力，是煤矿开采企业节能减排的关键，在煤矿生产中具有十分重要的意义。2变频控制技术在煤矿机电屮的应用2.1在提升机中的应用在矿井施工过程中，提升机主要承担安全输送施工物料与施工人员，作用显著。其通常的传统方式是先将其金属电阻与电动机的转子电路内部相连接，再借助鼓型控制器及接触器来切除电阻展开调速。而在这一过程屮电阻能会出现大量的消耗现象且散热性能较差。因电阻的调速范围较小，引发精确度过低。在减速段及下放过程中需动力制动直流电源与低频电源，易导致设备受损，带来较

5、大的电能浪费，而在这个阶段起安全性能也会受到质疑。同时制约了矿山的安全生产与经济运行效率。若变频控制技术应用在矿井提升机驱动系统中，可在一定程度上避免许多弊病，一方面达到无级平稳的加、减速。另一方面也可提高系统各方而的性能，从而增强对各方面的稳固，优点包括，可借助编程器的指令运行程序编写，稳定电控系统屮继电器的逻辑关系，也可稳固电路图及梯形图之间的相互转换；控制的精度较高，具有可扩展性，采用修改内部系统就能完成对其系统功能各项参数的转化；因外部的线路控制运行的继电器数量较少，因此故障也会随之减少；速度与制动时通过电气控制，在一定程度上减少系统冲击，减

6、弱机械受磨损，进而增加了设备的使用年限。系统的故障可借助触摸显示屏与编程器检测；回馈制动方血，在提升机负力的状态过程中，电机产生的再生能量直接反馈到电网内，电能的节约明显提升。2.2在采煤机中的应用采煤机与提升机一样，都具有启停频繁、变速复杂的特点，在引入变频器时就应该考虑进行四象限工作。采用四象限工作形式能够对采煤机进行较人范围的控制和调节，确保采煤机的牵引速度能够保持在一个较为稳定的水平，避免机器出现溜车、下滑等现象。此外，引入变频技术后采煤机的操作也相对简单，控制更加精确。2.3在皮带机中的应用皮带机的功率是借助绕线电机经转子绕组降压启动再进行

7、工频巡行，通过液力耦合器转换到皮带机。其工作原理借助驱动轮毂，通过摩擦力倒动皮带运动，而皮带通过其明显的张力变形与摩擦力带动运行于滚轴上。转子串接电阻改变转矩与减压空载启动等措施，启动电流较大，易产生电网电压发生剧烈的波动、发热及电机内部机械冲激等现象。因启动的时间较短，在一定程度上增强了皮带的断裂与老化，这就需要皮带的韧性够强。液力耦合器在运转过程中会引发内部的油温升高，其磨碎部件的程度增大等，不仅增加了维修难度和成本，对环境的污染也有破坏作用，致使功率的平均及同步问题难以解决。运用变频技术完成皮带传输机的软起、软停等，稳固皮带机工作性能。经过改造

8、，系统可按照负载的转化情况，调节输出的频率及力短，改善原來电机工频的恒速运行模式，节约电力能源的消耗。系统功