矿山机电设备变频控制技术分析胡顺发

矿山机电设备变频控制技术分析胡顺发

胡顺发

（黑龙江龙煤双鸭山矿业有限责任公司黑龙江双鸭山155100）

摘要：随着矿山矿业的发展，矿山矿业中遇见的问题逐渐得到重视，新型社会的发展也离不开技术的支持。目前采矿业中普遍存在着消耗电能过大，且大部分的电能是浪费掉的，而这给环境和人类带来的压力是巨大的，在我国各项技术的发展状况下，变频控制技术的发展在很大程度上解决了矿山矿业在开采过程中存在的高耗能问题，而变频控制技术的在机器设备上的广泛应用也同样的促进了矿山矿业的发展。

关键词：矿山机电设备；变频控制；技术分析

引言

变频控制技术可以体现出重要的价值。它可以提高采矿设备的环境，加强设备运行和控制的力度，使变频调速技术有更强的实践性。基于该背景，笔者对矿山机电设备变频控制技术进行了分析。

1矿山机电设备变频控制技术的概述

1.1简析变频控制技术原理

变频控制技术在总体上可以分为电机传动技术、电子技术和微机技术。这三点内容在技术上进行配合，达到控制变频的目的。在技术上来看，变频控制技术都是需要经过交流变频调速处理技术来对电压进行转换的，把工频的交流电压转变为直流电流。在逆变器的帮助和协调之下，把直流的电压转换为能够调节电流频率和电压的交流电压，让其为交流电机进行供电。电机成为了一种能够让电压和电流都能够依靠其进行调速的工作电源，最终能够达到无附加损耗，进而稳定调速的目的，是一种无附加损耗的有效调速方式。变频控制技术的应用，能够利用电机所承受的负荷出现的变化，将调速处理到平稳的状态，并且能够自动的进行同步，进而让当前的机电设备能够大大的提高工作效率。目前，节能减排已经成为了工业发展的趋势。在变频控制的设备上装置一定的智能控制模块，能够在一定程度上提高调速系统的自动化的程度，达到形成一个集合计算机系统、集成电路系统和数字处理器等综合一体的控制模块的目的。在一定程度上丰富了变频控制器的使用范围，并且能够在变频控制设备中增加一定的参数识别的能力，进而将变频器的适用范围扩大，提高工作效率。

1.2分析矿山机电设备变频控制技术的应用效益

在矿山矿业发展的过程中，变频控制技术的发展带来了巨大的经济效益，在一开始的引进国外技术之后，加快了我国变频控制技术的研究步伐，并在此基础之上进行了创新，不仅推动了矿山矿业的发展，也同样的推动了我国经济的发展。首先，提高了机电设备的安全性，安全性矿山矿业企业在作业过程中的基本保障，此项技术的运营模式是科学的、安全的，减少在作业过程中发生的危险，不仅可以保障人的人身安全，同样保障了机器设备的稳定运行，精确的控制技术能够避免在作业过程中受到的干扰，保证机器运行的高效稳定。应用变频控制技术不仅能够延长机器设备的使用寿命，同样符合时代背景下节能的需求。这是矿山矿业改革过程中不可或缺的一步，这一步的实施需要企业和国家以及相关技术研究人员的共同努力，推动经济社会平稳向前的发展。同时这也是科学发展观的重要体现，此项技术应用不仅节约了社会能源，同样保障了工作人员的人身安全。

2变频控制技术在矿山机电设备中的具体应用

2.1变频控制技术在矿井提升机中的应用

提升机是矿山生产和运输的主要设备之一，承担输送设备、输送物资和更新人员的任务，同时也是矿山生产建设中的重要设备。传统的提升机调速方法是将金属电阻与转子回路相连接，然后利用接触器来消除电阻或鼓型控制器进行调速。最大的问题是散热性差和过大的电阻消耗，而且精度低的问题是因为电频范围不大造成的。提升机下坡的过程中或者是减速段设置的低频电源以及动力制动的直流电源，会造成能源的巨大浪费。通过变频调速技术在提升机驱动系统中的应用，从根本上避免和排除上述缺点，实现无极减速以及加速的目标，促进系统保护性能的全面提升。具体优点可归纳如下：（1）编程可以通过程序员的指令来完成。实现了电气控制系统中继电器的逻辑关系，梯形图与电路图之间的转换易于控制。（2）因为减少了外部线路继电器的数量，实际占用的空间下降，会让故障率以及维护成本下降。（3）通过编程器和触摸屏直接检测系统故障，使处理更加简单化，检测电气故障和机械故障。（4）扩展性能更加强大，控制精度更高。要做好内部程序的修改工作，在不改变硬件连接的状况下促进系统功能参数的变化，最终实现系统柔性控制的目标。（5）当提升机处于负力状态时，电动机产生的再生能量可回馈电网，从而促进电能的节约。而且因为自动力矩的增加绞车的安全性能也在不断提升。（6）通过实现了提升机的制动以及速度控制，让系统的机械磨损下降，促进设备的使用寿命延长。

2.2变频控制技术在皮带机中的应用

皮带机的使用功率高于提升机，通过绕组电机的转子绕组实现的工频运行的目标，通过液力耦合器输送给皮带机。皮带机的工作原理使用了轮毂的转动，通过摩擦驱动以及张力变形，实现了皮带在滚筒上运动的目标。过去，矿石输送带的工作质量以及传动效率因为电流启动比较大，也会出现电机内部电压波动以及的热机械冲击的情况。因为启动时间比较短，导致皮带的老化和断裂，对于皮带的韧性具有更高的要求。另外，液力耦合器导致了机械零件的研磨程度上升，出现内部温升和不良操作等问题，也进一步增加了维护工作的难度。它很难与平均功率达到同步，且造成了巨大的环境污染。为了改变液力偶合器引起的起动问题，我们可在皮带机上引入变频技术，实现带式输送机的软启动和软停止，使胶带输送机更加平稳。通过调整输出扭矩及其频率，改变原来电机工频恒速运行的模式。不仅可以减少能量的消耗功率，同时也能使皮带传输中的功率因素增加至90%以上。

2.3变频控制技术在通风机中的应用

矿井主要设备当中，通风主扇设备是矿井生产中的重要设备。作为矿井的主要通风设备，运行时间长。这就是所谓的“呼叫系统”。随着矿井的发展和气压的增大，通风机所需功率也越来越大。但是，通风机的功率已经成为采矿中的一个重要问题。矿井风机使用的变频调速之后，可以根据巷道的风量开展调速，避免了电耗而且应用效果显著。在矿山机电设备中，变频调速技术广泛营业部，并在其应用中起着非常重要的作用，在此基础上，通过变频控制技术速度调适功能有效增强，可以实现机电设备占地面积的大大节约，同时显著提高矿井的生产效率，达到节能的要求，以达到保护环境，确保安全运行，促进矿业可持续优化发展的目的。由于变频器对风机的改造实现了变频软启动，防止了起动电流的冲击。不仅对电网设备无冲击而且可随意启停。风扇运行速度较低，可以比较大程度的降低风扇的工作强度，增长了风机的使用寿命，避免了不必要的维修。同时，为了实现电机转速一致性的目标，需要两台电动机的运行频率一致，以免于形成风阻，影响风机的正常运行。

结束语

总之，变频控制技术的不断发展，也同样的促进了社会经济的发展，随着技术的发展，变频控制技术的应用领域也将会被拓宽，节约整个社会的能源消耗，将会造福于人类，推动整个社会的文明进步。而这不仅是采矿业的职责，也是我们每一个公民的职责所在。

参考文献

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[2]郭川.矿山机电设备变频控制技术研究[J].电子制作，2015，(05):206.

[3]郭霖.矿山机电设备变频控制技术研究[J].能源与节能，2015，(01):147-149.