变频控制技术在煤矿机电中的应用2篇
前言：本站为你精心整理了变频控制技术在煤矿机电中的应用2篇范文，希望能为你的创作提供参考价值，我们的客服老师可以帮助你提供个性化的参考范文，欢迎咨询。
第一篇 1变频器的工作原理
1)变频器调速功能的产生机理。变频器调速功能的产生机理是变频器内部的半导体材料在工作的过程中通过接通或断开材料与其他器件的连接，从而更改变频器其他频率下的控制装置，进而让变频器进行调速，调速功能的使用使变频器的使用更加符合变频器所处的工作环境，使变频器的功能发挥到最大，加快煤矿机电设备的工作效率，减轻煤矿开采人员的工作负担，增加煤矿的产量，提高煤的品质。变频器在接入工作电源时，会将接入的交流电压转变为直流电压，再经过逆变器的作用将直流电压转换为可调的交流电压，煤矿机电设备就可以使用此电压来进行煤矿开采工作，设备在使用的过程中还可以对交流电压进行调整。众所周知，转速n=60×(1－s)×f/p，其中s是变频器中电动机转差率，p是变频器中电动机的极对数，如果式中的s和p的值不变，那么就可得出转速n与电源频率之间的关系，并且转速的改变可以实现电源频率的改变，这就完成了变频器的变频原理。
2)变频器节能的产生机理。使用变频器的设备工作时消耗的功率是转速除以额定工况下的流量，两者商的三次幂乘以额定工况下的功率。所以当变频器变速时，煤矿机电设备消耗的电能就会大幅度下降，从而达到节能的效果。
2在煤矿机电设备上使用变频器的原因
1)变频器的耗电量少。目前变频器使用了自动控制、电力电子等先进技术，其节能功效主要表现在如下几个方面:一是变频器工作时，能够将启动电流控制在额定电流之内，减少了电动机烧损现象的发生，寿命得以延长;二是设计变频器时，无需进行冗杂的设计，减少了资源浪费。
2)变频器能够进行有效的调速。变频器能够快速完成电动机的调速工作，实现无极变速，令设备的使用更加顺畅。同时，在变频器调速时，能够控制经过电动机的启动电流，可以避免电动机内部器件出现损坏的现象，节约了材料，并且防止电动机出现故障而影响煤矿机电设备的使用。
3)购买变频器耗资少，能快速收回成本。煤矿企业在购买变频器的时候，只需较少的资金就能购买拥有调速、节能等功能的变频器，由于变频器的使用能够快速完成煤矿机电设备的调速功能，并节约煤矿机电设备在使用时所消耗的能源，因而变频器的使用能够快速收回成本。如果使用的时间足够长，能够有效降低能源的损耗，还能够为煤矿开采行业带来可观的经济收益。
3变频器在煤矿机电设备上的应用
1)煤矿采煤机中变频器的应用现状。在煤矿开采时，采煤机发挥着重要的作用，若提高煤矿产量，必须提高采煤机性能，使其智能化和可靠性程度更高。在采煤机中应用变频器可以更加灵活的调整采煤机的运行速度，让采煤机的操作更加简便，提高采煤机的灵敏度和智能化。
2)煤矿提升机中变频器的应用现状。现代化煤矿一般采用立井———斜井综合开采方式，其中立井通过提升机提升罐笼来运送人员和材料。目前，已经拥有了经变频技术改造而成的煤矿提升机，此种提升机能够有效控制提升机的运动，使提升机既可以进行加速上升的运动，又可以进行减速下降的运动，还可以根据罐笼在立井中的不同位置，来改变电动机的转速，同时提高了电动机的灵敏度，减少冲击力和电子制动能力，使得提升机的性能得到提高，达到安全、节能的效果。
3)煤矿胶带输送机中变频器的应用现状。在煤矿开采的过程中，需要运送开采出的煤炭。如果不在煤矿胶带输送机中应用变频器，胶带输送机在启动和停机时，发动机需要输出较大的力矩。胶带输送机上有煤炭时，发动机更加增加了负担，不利于发动机的长久使用。如果在煤矿胶带输送机中应用变频器，可以有效降低能源消耗，减轻发动机工作负担，达到延长其寿命的效果。
4)煤矿通风机中变频器的应用现状。为了给井下作业人员提供一个安全的工作环境，减少井下瓦斯含量，补充氧气，必须要在矿井中增加煤矿通风机。在煤矿通风机中应用变频器，可以根据矿井内不同的压力环境选取不同的通风机转速，从而实现空气的流动，并减少能源的消耗，避免通风机发生损坏的现象。
4结语
在煤矿开采中，要想提高矿井产量，必须要提高煤矿各种机电设备的工作效率和性能。而现代经济的发展要求我们在煤炭开采时要尽量降低电力、设备等成本的浪费，因此，在煤矿机电设备中应用变频器，就变得尤为重要。变频器的应用可以提高煤矿机电设备的灵敏度，提升煤矿机电设备的性能，减少设备的浪费和消耗，从而增加了矿井产量，降低了成本，促进煤炭行业的快速发展，实现国家经济的进步。
作者：张涛单位：西山煤电屯兰矿
随着社会的快速发展我国工业生产也在快速的扩大，社会对能用的利用一直是很大的。我国现阶段能源暂时处于的平衡需求阶段，但是煤矿属于基础性的资源，在国民生产和生活中都还是处于非常重要的角色。所以煤矿的开采还是处于一个过渡开采的情况，我国现阶段的储煤量在不断减少，煤矿企业当然是竞争非常强烈的，所以煤矿企业提高生产效率是在竞争中必不可少的手段，这样机械设备的利用效率就显得尤为重要，当然生产设备的污染物排放以及资源的节约利用是竞争的主要方面。因此煤矿企业也认识到了科学技术在竞争中的重要作用，变频控制技术是煤矿企业实现节能减排、高效生产的首选。变频控制技术从投入到煤矿生产控制以来的成效是有目共睹的。
2.1在煤矿主通风机的应用
随着煤矿开采量的增大，通风机也扮演着越来越重要的作用，通风机的功率就显得非常关键，所以通风机中变频控制技术的应用是非常关键的。变频控制技术在通风机中主要用于根据实际情况来改变风量、降低设备能耗。经过进一步改造的通风机，软启动的方式就避免了在启动时电流过大的情况，这样就能更大的减少对电网设备的冲击，也降低了危险，避免了事故的发展。更近的通风机能够根据实际需要完成设备的启动和停车操作，这样也能增加通风机的寿命。
2.2在电控保护系统中应用
现在煤矿的电力系统与保护系统也都采用变频控制技术。双PLC全数字控制实现了电气控制，该控制系统还具有保护试验的功能。设备的深度指示也是数字的显示方式，这样矿车的位置就能很明确的在屏幕上显示出来，在遇到紧急情况时，可以完成迅速断电以及停车。
2.3在矿井提升机的应用
矿井中提升机主要完成人员和物料的输送，所以对于生产是非常重要的。这是矿井生产运转部件中最重要的设备。传统的调速模式主要是在电动机转子加入电阻的方式来完成的，传统的控制模式只能完成有机调速，而且这种控制方式的电阻消耗大，甚至散热方面都会成为问题。将变频控制技术应用到提升机方面，就能很好的改善这些缺点，实现大范围的调速，精度有了很大的提升并且消耗也小了。下面是其中具体的优点：
1）外部线路的执行继电器数量减少，所以基本上免去了维修这个部分；
2）可通过编程完成电控系统中的逻辑编辑和设定，方面快捷；
3）系统故障直接能在显示屏上显露出，减少了检查的麻烦，处理起来方便简单；
4）系统的可扩展性强，可以直接控制内部程序来完成参数的控制，不用再通过更改接线，来完成柔性控制的过程；第五，反馈的控制方式，可以直接将工作情况回馈到电网，节省了能源，也增强了安全性。
2.4在皮带机中的应用
变频控制技术在皮带机中的应用原理很简单，主要是通过摩擦力来实现的，摩擦力可以带动皮带进行工作，变频主要对皮带产生张力使皮带产生变形和摩擦。传统的的皮带在工作启动时时间较短，所以皮带的运行是受限制的，皮带必须具有较大的韧性，还要保证其不老化。在加入变频控制技术后，皮带可以通过承受的重力对自身的运作功率实现动态的调整，这样就能保证电机工作频率以及运作速度的恒定。
3变频控制技术在煤矿机电中的适用层面
3.1流体负荷设备对变频控制技术的适用性
在流体负荷设备的使用时，能够保证其运行速率，这是流体生产的关键所在。在掘进过程中，可以实现动态的控制，这样就能满足不同的情况，能节省时间也能节省设备的用电量；在出现经济停电或者是意外停风时，不需要人工进行瓦斯的排放，自动调速装置能够实现自动排瓦斯的功能；在设备的串联通风的情况中，自动控制装置能够实现对上级排风量的实际控制；在平常的工作中，自动控制技术也能根据挖进工作的瓦斯排量，进行自动排风调整。
3.2采煤机层面使用交流四象限变频器
这是变频技术在煤矿生产中又一个重要的应用领域。现在，我国在能量回馈四象限使用交流变频控制技术已经达到了较为先进的水平，能够在额定的转速情况下完成恒转矩调速，也能在额定转速上完成恒转矩调速。
4总结
随着煤矿行业竞争力越来越大的情况下，变频控制技术在煤矿机电设备中的应用也越来越多。变频控制技术也为煤矿行业提供了很大的帮助。不过，目前我国的这项技术还没有完全成熟，达到一个普及的程度，还有一些方面的技术没有达到完全应用，与国外的此项技术的运用还存在这很大的差距。我国现代技术的快速发展能够为变频技术提供一个技术基础，所以还需要相关人士的不断努力，尽快赶上国外的技术，为煤矿业提供更多的帮助。
作者：谷志超温营军贾建鑫单位：冀中能源股份有限公司东庞矿北井机运队
