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变频控制技术在煤矿机电设备中的应用何振龙

发表时间：2021/6/17 来源：《基层建设》2021年第6期作者：何振龙

[导读] 摘要：随着科学技术的发展，我国的变频控制技术有了很大进展，并在煤矿机电设备中得到了广泛的应用。

        安徽恒源煤电股份有限公司五沟煤矿安徽省淮北市 235131
        摘要：随着科学技术的发展，我国的变频控制技术有了很大进展，并在煤矿机电设备中得到了广泛的应用。鉴于煤矿机电设备大多为大功率用电设备，节能可以创造显著的经济效益。为了达到这些要求，许多煤矿机电设备采用了变频控制技术。分析了变频控制技术的原理及优势，并介绍了其在煤矿机电设备中的应用情况，可以为认识煤矿变频控制技术提供一定的参考。
        关键词：煤矿开采；机电设备；变频控制技术；节能
        引言
        变频控制技术是一种通过对变频电源的应用实现对频率进行转换的过程。而我国煤矿的基数相对较多，所采用的变频器的数量也在不断提升。在一定程度上，有效提升了变频控制技术在我国煤矿机电设备当中的应用，促进变频控制技术得到一定程度上的发展。当前情况下，在信息化技术和数字技术的飞速发展的状态下，促进变频器得到更广泛地发展。
        1变频调速技术的内涵
        变频调速技术从20世纪80年代开始发展，从这以后其运用的范围和领域也不断扩大，其在自身发展的过程中注重自身技术的改进和优化，从而提高了技术运用的性能和质量。在运用变频调速技术的过程中主要涉及到以下几大内容，即在运用该技术的过程中所运用到的主要部件，这些部件在使用的过程中相互配合，以此来提高技术运用的有效性。运用变频调速技术过程中所涉及到的主要部件如下：首先是自适应电动机模型单元。作为变频调速技术运用过程中最主要的部件，其在表征技术运用有效性的过程中发挥着重要的地位和作用，其运用的主要功能在于完成对电动机中主要参数如电压和电流等的检测，在这个过程中检测参数自身是否精准正常，在此基础上实现对所有参数的掌握，从而为之后的工作开展提供精准的数据保证。因此在运用变频调速技术的过程中要充分认识到自适应电动机模型单元的地位和作用，其在使用的过程中可以实现将数据向相关工作人员的反馈，从而提高工作人员的工作效率和质量。其次是转矩和磁通比较器。这两种比较器在使用的过程中实现反馈值和参考值两大内容的对比，对比的频率为每20ms一次，在对比工作完成之后，通过对相关磁场状况和相应的数据的分析来明确转矩的状态。最后是脉冲优化选择器。在这个过程中会运用到CycloneIIEP2C5Q208C8芯片来进行信息的处理，在选择相应的芯片之后要设计以OFDM为主要调试方式的信息源，同时完成对电路的编写，以此来保证设备的正常运营。
        2变频技术主电路端子的功能
        （1）在电源输入过程中，需要将rst进行连接，当电源输出时，需要将端子连接Uvw，但是不能连接错，如果连接错，变频器会被损坏。（2）为了避免发生触电和火灾情形，所以需要将端子进行连接。（3）在对导线和端子连接时，需要连接牢固，端子接触性需要良好。（4）当线配置完成后，需要进行严格检查，不要发生没有连接的情况。（5）在通电之后，需要将连接的线进行改接时，需要将所有电源关闭，然后再进行操作。
        3变频技术在煤矿机电设备中的应用
        3.1在采煤机中实现对变频控制技术的应用
        在煤矿开采进行中，由于采煤机的工作场地与工作环境都相对复杂，传统的采煤机技术都不能进行变频调速，煤矿企业要想真获得更高的经济收益，促进采煤事业的应用，就应当不断促进技术的革新。现阶段，通过对变频技术在采煤机当中的应用，实现对传统采煤工艺的优化，有效提高了采煤机的实际工作效率。而通过对变频控制技术的应用，实现了在不改变其牵引速度的前提下，实现对能源的最大化节约、这种技术的应用能够有效实现对电路的改变，在很大程度上提高采煤机的工作效率。

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        3.2变频控制技术在矿井提升机中的应用
        矿井提升机是一种重要的井上到井下的运输设备，其主要负责人员、材料、设备以及煤炭的运输。在提升机运行过程中，其需要频繁地启停、调速，对控制系统有较高的要求。过去，主要是通过转子串电阻的方法来对提升机进行调速，且调速是分挡位的。虽然这种调速方式操作简单，但是很多电能被白白浪费在电阻上，而且在调速时机械式开关存在失控的危险。此外，在提升机启动或停止时，会产生巨大的冲击力，加速钢丝绳的损坏。为此，很多煤矿对提升机进行了变频控制技术改造。改造后，提升机的启停变得更加平稳，不会对钢丝绳产生较大的冲击。在调速时可以实现无极调速，系统运行更加可靠且更加节能。变频后电源的质量得到了保证，使得提升机和钢丝绳的检修次数大大减少，有助于降低设备运行维护的成本。
        3.3变频技术在通风系统中的应用效果
        通风系统在没有进行改造时候，通风机的额定功率在5000千瓦，在运行过程中大的转速是每分钟580转，安装叶片的角度是-9，在通风过程中的功率是每秒钟186.7立方米，所以在将通风机进行改造之前，风机的工作效率是50赫兹，在功率正常的情况下，如果想要使风门能够正常运行，可以设最大的风量为A，将频率不断进行改造时，计算过程中需要按照国家正常标准进行，根据国家的标准进行计算，可以算出每秒的风量是121.4米，当负压达到1270.2的时候，需要打开所有风门。通过相关公式可以了解，通风机的实际使用功率是每秒钟186.8立方米，使用变频技术，其变频的转动速度是186.8立方米，通风机的频率是33赫兹，通过相关计算，可以了解到，通风机在每一年都能够节省很多成本，如果通风机每天的运行时间是24小时，每年的运行时间按照365天进行计算，我国的电费统一标准是0.7元，通过相关计算可以了解我国一年可以节约200多万的电费，所以使用变频技术，对于我国而言具有重要的作用，极大节约了用电成本，同时也使资源得到降低。
        3.4变频控制技术在皮带输送机中的应用
        过去，皮带输送机总是以恒定的功率运行，而皮带输送机的装煤量不是固定的。此外，煤矿工作面并不总是处于生产状态，在换班的一段时间内煤矿皮带机还可能处于空载状态，导致其运行过程中有很多功率被浪费。电网中存在谐波，导致皮带输送机的运行速度不稳定，容易出现断带、打滑事故。鉴于这种情况，很多煤矿对皮带输送机进行了变频控制技术改造。采用变频控制技术后，皮带输送机运行时可以根据装煤量实时调节运行速度，运行更加平稳和节能，断带、打滑以及跑偏的情况大幅度减少，这有助于延长皮带输送机的使用寿命，降低皮带输送机的维修维护成本。
        结语
        综上所述，本文通过对变频控制技术的分析，并结合在煤矿机电设备中的实际应用充分展现了该项技术在实际应用中的作用。在煤矿机电设备中，通过对变频控制技术的应用，能够有效提高企业的生产效率。与此同时，还能够有效实现对资源的节约，实现了煤矿行业的可持续发展，促进绿色环保的应用。因此，变频控制技术在实际应用当中具有重要的意义，值得业内认识进行深刻探讨，并充分发挥其中的重要作用。
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