矿山机电设备变频控制技术分析

矿山机电设备变频控制技术分析

李君

陕西煤业化工建设（集团）有限公司韩城分公司   陕西 韩城   715400

摘要：企业的长远发展离不开成本和资源，矿山企业在节能降耗的研究中，结合大功率的机电设备应用情况，加强了对能源消耗量的有效管控。通过引进变频节能技术，进行对电能消耗量的有效控制。目的是发挥出变频节能技术的节能优势，加强对系统电能消耗量的管控，提高矿山机电设备的运行效果，为矿山机电设备的高效率运转和矿山企业的经营效益提供切实的保障。

关键词：矿山；机电设备；变频控制技术

引言

矿山机电设备在未应用变频控制技术之前，会存在明显的电力浪费等问题，对于矿山开采过程实现各方面能源的节约产生了阻碍。变频控制技术被应用至矿山开采过程所应用的机电设备中，可以对能源浪费问题进行良好的控制，实现矿山开采效益的进一步提升。另一方面，矿山机电设备应用变频控制技术有助于使用寿命的增加。在煤矿开采企业之间的竞争变得越来越激烈时，更应当合理应用变频控制技术为企业节约投入资金。

1矿山机电设备中变频控制技术应用的意义

主要体现在以下的方面：（1）在作业状态上，当前变频控制技术较为成熟，运用到矿山机电设备中会降低故障发生的频率，能有效保障各项控制功能的运行，让设备有着更稳定的作业状态。（2）在生产效益上，变频控制技术具有综合性，其系统包括启动控制、自动化控制、速度调节等，将它运用到矿山机电设备中，设备的运行会更加灵活，这能有效减少人力资源的数量，让矿山企业得以降低成本。同时，如果机电设备不在运行的状态，这一技术的应用可让它进入低功率状态，如此能更好地控制成本。（3）在环保方面，矿山开采运用机电设备不仅会消耗大量能量，还会产生大量烟气，出现环境污染问题，变频控制技术应用到其中能改善这一情况，有助于控制能源消耗、减少机电设备的磨损，减少污染气体的排放，能在很大程度上保护环境。

2矿山机电设备变频控制技术的具体应用

2.1胶带机。胶带机的功率更大，其控制主要借助驱动轮毂产生摩擦力，将胶带带动起来，之后在胶带的张力变形和摩擦力的作用下使滚轴可以转动。在这一过程，转子串联电阻可以有效提高扭矩，最终达到减压以及空载启动能力的大幅优化，但是却依旧无法避免启动电流过大的弊端，明显提高了电网电压不稳定问题的发生概率。另一方面，机械冲击也会严重影响电机内部，再加上散热情况相对来说比较差不利于胶带机的长时期使用。如果启动时间过短不满足要求，胶带断裂和老化问题会变得更加明显，要求胶带必须具备足够的坚固性。在胶带机液力耦合器工作过程，内部油温会明显升高也会产生严重的部件被磨削的问题，相应的维护难度以及维护成本都会成倍增加，还不利于环保工作，难以实现功率平均和同步。应用变频控制技术对胶带机进行软启动和软停止改造，有助于胶带机工作性能稳定性的大幅提升。应用变频控制技术对胶带机进行改造之后，系统在调节输出频率以及转矩时可以以负载的变动作为依据，对电动机传统的工频恒速运行模式进行有效转变，达到节省功耗的效果。在这一过程系统的功率因素可以提高到90％以上，有助于整体工作时间的缩减，能源消耗以及相关维护成本都将得到缩减，并且具有更高的环保性。

2.2井下水泵。井下作业环境的复杂程度较高，利用井下水泵进行生产，可以有效的调整流量。在使用井下水泵时，通常需要调节管网阀门，结合现实的情况，保证水泵工作转速的稳定性，增强对水泵流量的有效控制效果和调节效果，保持水泵处于稳定运行的状态下。若是在水泵流量的控制过程中，仅仅依靠调节管网阀门的方式，会导致水泵的输出功率大量浪费，形成了资源消耗问题。矿山企业将变频节能技术运用到井下水泵设备的使用过程当中，可以利用变频节能技术的功能，形成电流调节，对井下使用进行有效的控制，增强了水泵流量的控制效果。变频节能技术应用下的水泵流量控制活动和传统的水泵流量控制方式相比，有效的降低了能源消耗的风险，调整水泵流量，满足了流量需求，控制水平高，精度效果强，形成了稳定的节能性。矿山生产具有一定的特殊性，井下水泵的功率大，数量多，井下水泵和变频节能技术的结合运用，可以大幅度的提高矿山的经济效益，节约运行能量的消耗成本。

2.3提升设备。在矿井开采作业中，提升机是必不可少的，它是一种非常重要的装置，其作用是对各种物质材料进行运输。当前，矿井提升机的基本原理是将金属电阻接入到电路中，再利用接触器来切断电阻，实现调速的目标。虽然这种方式有一定的优点，但也存在许多问题，如调速精度不高、调速的范围小等，还会对提升机的运输效果产生不利的影响。由此，想要让提升机的运作效率提升，抱枕调速，将变频控制技术运用到其中是必要的，这一技术能够有效解决上述的问题，能更好提升设备的运行效率，让设备在安全、稳定的状态下进行调速。这里的调速指的是调节电器控制，而不是调节机械控制，如此提升机在矿山作业中的磨损和冲击力会大大降低，这能让设备的使用寿命得以延长。变频控制技术还有其他的特点，如回馈制动，当提升机没有开展作业时，电动机会产生再生能源，此时能源会传输到电网，这能实现节能的目标。人员可用变频控制技术编写程序，减少直行继电器的数量，如此能优化矿山生产的成本，能让采矿企业获得更多的经济效益。当系统出现故障时，人员可通过编程器或显示屏来检查，这检查方式简单有效，可进行大力推广。

2.4皮带运输机。皮带运输机在矿产生产中的应用具有重载荷、大惯性的特点，使用的时间长，长时间的运转过程中，皮带运输机也会形成巨大的能量消耗。按照传统的皮带运输机运行模式替代运输机时，通常使用的是软启动的方式，并通过多次启动使，用皮带运输机，确保其稳定的运行。利用传统的皮带运输机运行方法，会使其内在的运行能耗大幅度的增长，皮带运输机的故障几率高。利用变频技能技术则可以增强皮带运输机的控制效果，使用变频器对皮带运输机进行有效的控制，结合皮带运输机的载荷情况，对皮带运输机的输出功率进行调整，皮带运输机的启停次数得到了有效的控制。这种方式可以使皮带运输机的运行能耗得到大幅度的降低，节约能源的消耗量，并且在一定程度上，保证了皮带运输机的性能安全，延长了机械设备的使用寿命，这对于煤矿生产来说，是百利而无一害的，节约了设备设施的成本投入，优化了皮带运输机的使用性能。在煤矿生产中，企业结合现实的情况，将液力耦合器设置在皮带运输机的合适位置，不过这会导致运输机的控制负荷有所增长，增加了控制失效的故障风险，同样要在该过程当中合理的利用变频节能技术防范故障问题。

结语

综上，应用现代化的变频控制技术对矿山机械设备进行节能改造，可以实现各类设备的高质量、稳定、节能、安全、环保运行，为煤矿开采企业带来更高的经济效益。变频控制技术主要被应用至提升机设备、胶带机、通风机以及井下绞车等矿山机电设备中，在提升各类机械设备效率的基础上，降低设备使用过程的损耗，促进矿山开采工作自动化以及智能化程度的进一步提升。

参考文献

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