变频技术的使用原理及在煤矿机电设备中的运用研究

发布时间：2022-10-31 17:55:02 浏览数：次

【摘要】随着我国经济的快速发展，我国对于煤炭需求也在逐渐加大。煤炭在开采的过程中，对于变频技术在煤矿机电设备中的应用也越来越广泛，变频技术的应用不仅提高了煤矿机械设备的使用效率和自动化程度，而且还可以更加有效的达到了节能和增加煤矿企业效益的目的。本文通过变频技术的使用原理和发展状况，分析了变频技术在煤矿机电设备中的应用，为煤矿企业的发展提供了一定的借鉴作用。

【关键词】变频技术煤矿机电设备使用原理应用

一、引言

随着我国经济的迅速发展和改革开放的深入，我国煤炭行业也得到了快速的发展。随着我国经对于煤炭的需求，各类新工艺、新技术和新设备等都得到了广泛的应用，促进了煤炭机电设备的迅速发展。但就我国煤炭工业的现状来说，我国的煤炭机电设备依然处于一个相对落后的现状，极大的阻碍了我国煤炭机电工业的发展步伐。煤炭机电工业要想发展，就必须要不断的创新，要不断的吸收和引进先进技术，要大力的推广和使用变频技术在煤炭机电设备中的应用，加快煤矿企业的发展步伐，使煤矿企业在竞争激烈的社会中能够更好的生存和发展。

二、变频技术的使用原理及现状

变频技术是一种现代化的无附加转差损耗调速方式，是通过改变交流电频率的方式来实现对于交流电的自动化控制。在机电设备的使用过程中，变频技术可以通过机电设备的负载情况来实现自身功能的变化，能够更加有效的提高机电设备的运行效率。迄今为止，国内外在变频技术使用原理方面的研究已经取得了很多的成果，就其发展情况主要体现在如下几个方面：

（一）在机电设备的控制理论方面，经过大幅的技术改造，压频比控制方式越来越广泛，转矩直接控制、矢量控制等方式再变频器中也得到了十分普遍的应用。同时，在模糊控制、人工神经视网等新型控制方式成为当今研究的主流方向。

（二）煤矿机电设备的调速系统的集成化程度在不断的提高，并且从单片机逐渐到数字信号处理器、精简指令集计算机和高级的集成电路，对于调速系统的运行效率得到了有效的提高。

（三）就机电设备的功能方面来说，随着变频器的自动化和综合化程度的提升，不仅可以进行基本的调速功能，还能够进行内置参数识别和通信等功能。

三、变频技术在煤矿机电设备中的应用

随着我国经济的快速发展，我国经济对于煤炭的需求在逐渐的加大。由于经济对于煤炭的需求，这就从客观上要求我国煤炭行业需要更加注重生产效率的提高和质量的提高。但是，我国各地频繁发生的安全事故，其原因之一就是机电设备的控制安全系数差。因此，在机械化程度越来越高的煤炭行业，对于合理的采用变频技术是十分必要和迫切的。

（一）在采煤机中的应用。在采煤的过程中，往往采用的主要设备之一就是采煤机。采煤机的工作环境往往十分恶劣，如潮湿的环境、粉尘的浓度较高等，这些不利因素都会直接影响着采煤机的运行。当前，我国煤炭行业采煤机所采用的是具有国际先进水平的技术，其变频技术是以能量回馈型四象限运行的交流变频调速器为主，具有功率大和电压稳定的优点，能够实现采煤机在额定的转速下实现恒定转矩调速。

（二）在提升机中的应用。目前，我国的煤矿企业基本上实现了矿井提升机的电气控制系统，并且在提升的过程中实现了全程的速度控制、位置控制和动态画面的监视，绞车系统的保护功能也满足相应的技术要求。对于提升机采用高压变频调速控制系统，能够提高低压控制电路和高压电路之间的通讯能力，强化了系统的安全性和抗干扰的能力。

（三）在通风机中的应用。通风机在煤矿生产的过程中发挥着十分重要的作用，尤其是大中型煤矿中，通风机一般都是全天候的运行，如果不能够采用相应的技术措施，就会造成能源的浪费，同时还会导致通风机工作效率的低下。变频技术应用在通风机上后，可以控制程序的自动化设定实现了通风机的随时启动和停止。同时，还可以降低在生产过程中的电气冲击和机械强度，对于机械设备的使用寿命有了很大的改善。

（四）在水泵中的应用。在煤炭的生产过程中，水流量是根据煤矿开采的实际需要来进行运行的，往往是处于一个变工况的运行状态，水泵一般是通过机械调节阀门的开度来实现的，但是水泵在长期的运行状态中，会导致水泵的效率低下和寿命的缩短。目前情况下，我国普遍采用的变频技术在水泵中的应用是在排水量相同的情况下，电机功率和电流会明显的下降，这样不仅延长了水泵的使用寿命，而且降低了水泵的成本和维护量。

（五）在井下绞车中的应用。我国煤矿机电设备的保护系统和电控系统中，往往采用的是输入电源为660V、50HZ，电压在-15%~+10%范围内波动，频率在0~50HZ之间连续可调。通过采用变频技术后，井下绞车的电控系统的过载能力得到了显著的增强，负载变化在-120%~+120%范围内，可以满足四象限的运行要求。在低频运转时，可以实现自动提升转矩功能，实现100%的额定转矩。同时，变频技术还具有欠压、过压、断相等元器件的保护功能。

四、结束语

总之，在当代知识经济社会，煤炭行业要想快速发展，在竞争市场中占有一席之地，就必须要不断的进行创新，如变频技术应用在煤矿机电设备中，通过采用变频技术，可以实现生产效率的提高、机电设备的寿命增加和增加了设备的安全性等。煤矿企业要不断的重视先进知识的学习和先进技术的引进，这样才能够紧跟时代潮流，实现可持续发展之路。

参考文献：

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[2]邹健.变频技术在煤矿机电设备中的应用[J].科技创新与应用,2013,(09).

[3]褚万宝.浅谈变频技术在煤矿机电设备中的应用[J].中国新技术新产品,2013,(05).

[4]李新.探讨我国煤矿机电设备中变频节能技术的应用[J].科技致富向导,2013,(07).

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