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第一篇 1變頻器的工作原理

1)變頻器調(diào)速功能的產(chǎn)生機(jī)理。變頻器調(diào)速功能的產(chǎn)生機(jī)理是變頻器內(nèi)部的半導(dǎo)體材料在工作的過程中通過接通或斷開材料與其他器件的連接，從而更改變頻器其他頻率下的控制裝置，進(jìn)而讓變頻器進(jìn)行調(diào)速，調(diào)速功能的使用使變頻器的使用更加符合變頻器所處的工作環(huán)境，使變頻器的功能發(fā)揮到最大，加快煤礦機(jī)電設(shè)備的工作效率，減輕煤礦開采人員的工作負(fù)擔(dān)，增加煤礦的產(chǎn)量，提高煤的品質(zhì)。變頻器在接入工作電源時(shí)，會將接入的交流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟妷?，再?jīng)過逆變器的作用將直流電壓轉(zhuǎn)換為可調(diào)的交流電壓，煤礦機(jī)電設(shè)備就可以使用此電壓來進(jìn)行煤礦開采工作，設(shè)備在使用的過程中還可以對交流電壓進(jìn)行調(diào)整。眾所周知，轉(zhuǎn)速n=60×(1－s)×f/p，其中s是變頻器中電動機(jī)轉(zhuǎn)差率，p是變頻器中電動機(jī)的極對數(shù)，如果式中的s和p的值不變，那么就可得出轉(zhuǎn)速n與電源頻率之間的關(guān)系，并且轉(zhuǎn)速的改變可以實(shí)現(xiàn)電源頻率的改變，這就完成了變頻器的變頻原理。

2)變頻器節(jié)能的產(chǎn)生機(jī)理。使用變頻器的設(shè)備工作時(shí)消耗的功率是轉(zhuǎn)速除以額定工況下的流量，兩者商的三次冪乘以額定工況下的功率。所以當(dāng)變頻器變速時(shí)，煤礦機(jī)電設(shè)備消耗的電能就會大幅度下降，從而達(dá)到節(jié)能的效果。

2在煤礦機(jī)電設(shè)備上使用變頻器的原因

1)變頻器的耗電量少。目前變頻器使用了自動控制、電力電子等先進(jìn)技術(shù)，其節(jié)能功效主要表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面:一是變頻器工作時(shí)，能夠?qū)与娏骺刂圃陬~定電流之內(nèi)，減少了電動機(jī)燒損現(xiàn)象的發(fā)生，壽命得以延長;二是設(shè)計(jì)變頻器時(shí)，無需進(jìn)行冗雜的設(shè)計(jì)，減少了資源浪費(fèi)。

2)變頻器能夠進(jìn)行有效的調(diào)速。變頻器能夠快速完成電動機(jī)的調(diào)速工作，實(shí)現(xiàn)無極變速，令設(shè)備的使用更加順暢。同時(shí)，在變頻器調(diào)速時(shí)，能夠控制經(jīng)過電動機(jī)的啟動電流，可以避免電動機(jī)內(nèi)部器件出現(xiàn)損壞的現(xiàn)象，節(jié)約了材料，并且防止電動機(jī)出現(xiàn)故障而影響煤礦機(jī)電設(shè)備的使用。

3)購買變頻器耗資少，能快速收回成本。煤礦企業(yè)在購買變頻器的時(shí)候，只需較少的資金就能購買擁有調(diào)速、節(jié)能等功能的變頻器，由于變頻器的使用能夠快速完成煤礦機(jī)電設(shè)備的調(diào)速功能，并節(jié)約煤礦機(jī)電設(shè)備在使用時(shí)所消耗的能源，因而變頻器的使用能夠快速收回成本。如果使用的時(shí)間足夠長，能夠有效降低能源的損耗，還能夠?yàn)槊旱V開采行業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟(jì)收益。

3變頻器在煤礦機(jī)電設(shè)備上的應(yīng)用

1)煤礦采煤機(jī)中變頻器的應(yīng)用現(xiàn)狀。在煤礦開采時(shí)，采煤機(jī)發(fā)揮著重要的作用，若提高煤礦產(chǎn)量，必須提高采煤機(jī)性能，使其智能化和可靠性程度更高。在采煤機(jī)中應(yīng)用變頻器可以更加靈活的調(diào)整采煤機(jī)的運(yùn)行速度，讓采煤機(jī)的操作更加簡便，提高采煤機(jī)的靈敏度和智能化。

2)煤礦提升機(jī)中變頻器的應(yīng)用現(xiàn)狀?，F(xiàn)代化煤礦一般采用立井———斜井綜合開采方式，其中立井通過提升機(jī)提升罐籠來運(yùn)送人員和材料。目前，已經(jīng)擁有了經(jīng)變頻技術(shù)改造而成的煤礦提升機(jī)，此種提升機(jī)能夠有效控制提升機(jī)的運(yùn)動，使提升機(jī)既可以進(jìn)行加速上升的運(yùn)動，又可以進(jìn)行減速下降的運(yùn)動，還可以根據(jù)罐籠在立井中的不同位置，來改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，同時(shí)提高了電動機(jī)的靈敏度，減少沖擊力和電子制動能力，使得提升機(jī)的性能得到提高，達(dá)到安全、節(jié)能的效果。

3)煤礦膠帶輸送機(jī)中變頻器的應(yīng)用現(xiàn)狀。在煤礦開采的過程中，需要運(yùn)送開采出的煤炭。如果不在煤礦膠帶輸送機(jī)中應(yīng)用變頻器，膠帶輸送機(jī)在啟動和停機(jī)時(shí)，發(fā)動機(jī)需要輸出較大的力矩。膠帶輸送機(jī)上有煤炭時(shí)，發(fā)動機(jī)更加增加了負(fù)擔(dān)，不利于發(fā)動機(jī)的長久使用。如果在煤礦膠帶輸送機(jī)中應(yīng)用變頻器，可以有效降低能源消耗，減輕發(fā)動機(jī)工作負(fù)擔(dān)，達(dá)到延長其壽命的效果。

4)煤礦通風(fēng)機(jī)中變頻器的應(yīng)用現(xiàn)狀。為了給井下作業(yè)人員提供一個(gè)安全的工作環(huán)境，減少井下瓦斯含量，補(bǔ)充氧氣，必須要在礦井中增加煤礦通風(fēng)機(jī)。在煤礦通風(fēng)機(jī)中應(yīng)用變頻器，可以根據(jù)礦井內(nèi)不同的壓力環(huán)境選取不同的通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)空氣的流動，并減少能源的消耗，避免通風(fēng)機(jī)發(fā)生損壞的現(xiàn)象。

4結(jié)語

在煤礦開采中，要想提高礦井產(chǎn)量，必須要提高煤礦各種機(jī)電設(shè)備的工作效率和性能。而現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的發(fā)展要求我們在煤炭開采時(shí)要盡量降低電力、設(shè)備等成本的浪費(fèi)，因此，在煤礦機(jī)電設(shè)備中應(yīng)用變頻器，就變得尤為重要。變頻器的應(yīng)用可以提高煤礦機(jī)電設(shè)備的靈敏度，提升煤礦機(jī)電設(shè)備的性能，減少設(shè)備的浪費(fèi)和消耗，從而增加了礦井產(chǎn)量，降低了成本，促進(jìn)煤炭行業(yè)的快速發(fā)展，實(shí)現(xiàn)國家經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步。

作者：張濤單位：西山煤電屯蘭礦

第二篇 1變頻控制技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的重要性

隨著社會的快速發(fā)展我國工業(yè)生產(chǎn)也在快速的擴(kuò)大，社會對能用的利用一直是很大的。我國現(xiàn)階段能源暫時(shí)處于的平衡需求階段，但是煤礦屬于基礎(chǔ)性的資源，在國民生產(chǎn)和生活中都還是處于非常重要的角色。所以煤礦的開采還是處于一個(gè)過渡開采的情況，我國現(xiàn)階段的儲煤量在不斷減少，煤礦企業(yè)當(dāng)然是競爭非常強(qiáng)烈的，所以煤礦企業(yè)提高生產(chǎn)效率是在競爭中必不可少的手段，這樣機(jī)械設(shè)備的利用效率就顯得尤為重要，當(dāng)然生產(chǎn)設(shè)備的污染物排放以及資源的節(jié)約利用是競爭的主要方面。因此煤礦企業(yè)也認(rèn)識到了科學(xué)技術(shù)在競爭中的重要作用，變頻控制技術(shù)是煤礦企業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、高效生產(chǎn)的首選。變頻控制技術(shù)從投入到煤礦生產(chǎn)控制以來的成效是有目共睹的。

2變頻控制技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的具體應(yīng)用

2.1在煤礦主通風(fēng)機(jī)的應(yīng)用

隨著煤礦開采量的增大，通風(fēng)機(jī)也扮演著越來越重要的作用，通風(fēng)機(jī)的功率就顯得非常關(guān)鍵，所以通風(fēng)機(jī)中變頻控制技術(shù)的應(yīng)用是非常關(guān)鍵的。變頻控制技術(shù)在通風(fēng)機(jī)中主要用于根據(jù)實(shí)際情況來改變風(fēng)量、降低設(shè)備能耗。經(jīng)過進(jìn)一步改造的通風(fēng)機(jī)，軟啟動的方式就避免了在啟動時(shí)電流過大的情況，這樣就能更大的減少對電網(wǎng)設(shè)備的沖擊，也降低了危險(xiǎn)，避免了事故的發(fā)展。更近的通風(fēng)機(jī)能夠根據(jù)實(shí)際需要完成設(shè)備的啟動和停車操作，這樣也能增加通風(fēng)機(jī)的壽命。

2.2在電控保護(hù)系統(tǒng)中應(yīng)用

現(xiàn)在煤礦的電力系統(tǒng)與保護(hù)系統(tǒng)也都采用變頻控制技術(shù)。雙PLC全數(shù)字控制實(shí)現(xiàn)了電氣控制，該控制系統(tǒng)還具有保護(hù)試驗(yàn)的功能。設(shè)備的深度指示也是數(shù)字的顯示方式，這樣礦車的位置就能很明確的在屏幕上顯示出來，在遇到緊急情況時(shí)，可以完成迅速斷電以及停車。

2.3在礦井提升機(jī)的應(yīng)用

礦井中提升機(jī)主要完成人員和物料的輸送，所以對于生產(chǎn)是非常重要的。這是礦井生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)部件中最重要的設(shè)備。傳統(tǒng)的調(diào)速模式主要是在電動機(jī)轉(zhuǎn)子加入電阻的方式來完成的，傳統(tǒng)的控制模式只能完成有機(jī)調(diào)速，而且這種控制方式的電阻消耗大，甚至散熱方面都會成為問題。將變頻控制技術(shù)應(yīng)用到提升機(jī)方面，就能很好的改善這些缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)大范圍的調(diào)速，精度有了很大的提升并且消耗也小了。下面是其中具體的優(yōu)點(diǎn)：

1）外部線路的執(zhí)行繼電器數(shù)量減少，所以基本上免去了維修這個(gè)部分；

2）可通過編程完成電控系統(tǒng)中的邏輯編輯和設(shè)定，方面快捷；

3）系統(tǒng)故障直接能在顯示屏上顯露出，減少了檢查的麻煩，處理起來方便簡單；

4）系統(tǒng)的可擴(kuò)展性強(qiáng)，可以直接控制內(nèi)部程序來完成參數(shù)的控制，不用再通過更改接線，來完成柔性控制的過程；第五，反饋的控制方式，可以直接將工作情況回饋到電網(wǎng)，節(jié)省了能源，也增強(qiáng)了安全性。

2.4在皮帶機(jī)中的應(yīng)用

變頻控制技術(shù)在皮帶機(jī)中的應(yīng)用原理很簡單，主要是通過摩擦力來實(shí)現(xiàn)的，摩擦力可以帶動皮帶進(jìn)行工作，變頻主要對皮帶產(chǎn)生張力使皮帶產(chǎn)生變形和摩擦。傳統(tǒng)的的皮帶在工作啟動時(shí)時(shí)間較短，所以皮帶的運(yùn)行是受限制的，皮帶必須具有較大的韌性，還要保證其不老化。在加入變頻控制技術(shù)后，皮帶可以通過承受的重力對自身的運(yùn)作功率實(shí)現(xiàn)動態(tài)的調(diào)整，這樣就能保證電機(jī)工作頻率以及運(yùn)作速度的恒定。

3變頻控制技術(shù)在煤礦機(jī)電中的適用層面

3.1流體負(fù)荷設(shè)備對變頻控制技術(shù)的適用性

在流體負(fù)荷設(shè)備的使用時(shí)，能夠保證其運(yùn)行速率，這是流體生產(chǎn)的關(guān)鍵所在。在掘進(jìn)過程中，可以實(shí)現(xiàn)動態(tài)的控制，這樣就能滿足不同的情況，能節(jié)省時(shí)間也能節(jié)省設(shè)備的用電量；在出現(xiàn)經(jīng)濟(jì)停電或者是意外停風(fēng)時(shí)，不需要人工進(jìn)行瓦斯的排放，自動調(diào)速裝置能夠?qū)崿F(xiàn)自動排瓦斯的功能；在設(shè)備的串聯(lián)通風(fēng)的情況中，自動控制裝置能夠?qū)崿F(xiàn)對上級排風(fēng)量的實(shí)際控制；在平常的工作中，自動控制技術(shù)也能根據(jù)挖進(jìn)工作的瓦斯排量，進(jìn)行自動排風(fēng)調(diào)整。

3.2采煤機(jī)層面使用交流四象限變頻器

這是變頻技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中又一個(gè)重要的應(yīng)用領(lǐng)域?，F(xiàn)在，我國在能量回饋四象限使用交流變頻控制技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了較為先進(jìn)的水平，能夠在額定的轉(zhuǎn)速情況下完成恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，也能在額定轉(zhuǎn)速上完成恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。

4總結(jié)

隨著煤礦行業(yè)競爭力越來越大的情況下，變頻控制技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用也越來越多。變頻控制技術(shù)也為煤礦行業(yè)提供了很大的幫助。不過，目前我國的這項(xiàng)技術(shù)還沒有完全成熟，達(dá)到一個(gè)普及的程度，還有一些方面的技術(shù)沒有達(dá)到完全應(yīng)用，與國外的此項(xiàng)技術(shù)的運(yùn)用還存在這很大的差距。我國現(xiàn)代技術(shù)的快速發(fā)展能夠?yàn)樽冾l技術(shù)提供一個(gè)技術(shù)基礎(chǔ)，所以還需要相關(guān)人士的不斷努力，盡快趕上國外的技術(shù)，為煤礦業(yè)提供更多的幫助。

作者：谷志超溫營軍賈建鑫單位：冀中能源股份有限公司東龐礦北井機(jī)運(yùn)隊(duì)