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變頻技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用研究論文
摘要：以我國變頻技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用現(xiàn)狀為背景， 介紹了變頻技術(shù)的作用機(jī)理和現(xiàn)實(shí)價(jià)值， 對該類技術(shù)在皮帶機(jī)、采煤機(jī)以及提升機(jī)中的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的分析。相關(guān)實(shí)踐證明， 變頻技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的精準(zhǔn)控制， 保證煤礦的安全生產(chǎn)。
關(guān)鍵詞：煤礦機(jī)電設(shè)備; 變頻技術(shù); 智能控制;
引言
伴隨著我國各類科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展， 煤礦機(jī)電設(shè)備的技術(shù)程度也不斷提升。現(xiàn)今國內(nèi)煤礦單位在開采作業(yè)過程中， 基本已經(jīng)從人力式掘進(jìn)轉(zhuǎn)變?yōu)榱爽F(xiàn)代化的機(jī)械生產(chǎn)作業(yè)， 有效降低了人力物力資源成本。煤礦機(jī)電設(shè)備在運(yùn)作的過程中需要較多的能源支持， 為此變頻技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生， 其在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用既增加了設(shè)備的使用年限， 還降低了對能源的消耗， 為煤礦企業(yè)的發(fā)展給予了充分的技術(shù)支持。
1 變頻技術(shù)概述
1.1 變頻技術(shù)作用機(jī)理
在煤礦機(jī)電設(shè)備運(yùn)行的過程中， 并非所有時(shí)間都需要處于高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)， 所以為減小機(jī)電設(shè)備所做的無用功， 提高設(shè)備的使用壽命， 可以在該類機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)的過程中， 合理地融入變頻技術(shù)， 確保設(shè)備能夠在有需要的情況下高速作業(yè)。變頻技術(shù)需要借助于半導(dǎo)體將工頻信號轉(zhuǎn)換成其他頻率， 進(jìn)而再實(shí)現(xiàn)交直流電的轉(zhuǎn)換， 通過逆變器實(shí)現(xiàn)對電壓、電流的有效控制， 以無極調(diào)速的方式切換機(jī)電設(shè)備的運(yùn)作效率。變頻過程主要借助了電流頻率與電動(dòng)設(shè)備轉(zhuǎn)速間同比增長的聯(lián)系， 可以改變交流電頻率的方式實(shí)現(xiàn)對電機(jī)運(yùn)作速率的智能控制， 能夠以直流、控制、整流與逆變變頻電路相互整合作用的方式， 控制電動(dòng)設(shè)備的工作模式， 不僅能夠節(jié)約大量的能源， 還可以保障其機(jī)電設(shè)備的工作效率[1]。
1.2 變頻技術(shù)的現(xiàn)實(shí)價(jià)值
在國內(nèi)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃背景下， 煤礦類企業(yè)為提高自身的核心競爭力， 保障企業(yè)運(yùn)營的經(jīng)濟(jì)價(jià)值， 必須減小煤礦機(jī)電設(shè)備對電能的消耗。而依托于變頻技術(shù)， 不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對既有煤礦機(jī)電設(shè)備結(jié)構(gòu)的優(yōu)化， 降低對能源的消耗， 還能夠減少污染物的排放， 這與國家的戰(zhàn)略性發(fā)展目標(biāo)顯然是一致的， 有助于煤礦開采的可持續(xù)發(fā)展。此外， 依托于變頻技術(shù)的節(jié)能以及智能控制， 還可以進(jìn)一步提高煤礦機(jī)電設(shè)備的可靠性指標(biāo)， 所以必須在煤礦機(jī)電設(shè)備中合理融入變頻技術(shù)， 以此保障煤礦開采的經(jīng)濟(jì)價(jià)值與社會效益[2]。
2 變頻技術(shù)在皮帶機(jī)中的應(yīng)用
皮帶機(jī)主要依托于電動(dòng)設(shè)備的牽引作用， 將處于皮帶上的礦物傳輸?shù)侥康牡兀?功率較大， 耗能較為嚴(yán)重。而皮帶機(jī)在運(yùn)行的過程中， 需要利用皮帶與輪轂之間的摩擦， 將牽引力傳輸?shù)狡е希?其在啟動(dòng)的過程中， 為克服靜摩擦力， 往往需要較大的電能支持。國內(nèi)大部分皮帶機(jī)的啟動(dòng)過程多借助于液力耦合器來啟動(dòng)設(shè)備， 瞬時(shí)電流極大， 將會造成線路電勢差的瞬間增加， 進(jìn)一步加快皮帶的老化， 不利于設(shè)備的穩(wěn)定性運(yùn)轉(zhuǎn)。而在將變頻技術(shù)應(yīng)用與皮帶機(jī)之后， 其可以有效提高皮帶機(jī)啟動(dòng)與運(yùn)行的可靠性指標(biāo)， 可以輔助皮帶機(jī)以軟啟動(dòng)的方式完成初始運(yùn)轉(zhuǎn)， 能夠?qū)⒛茉吹睦寐侍嵘?0%以上。該技術(shù)在代替原本耦合器后， 還能夠避免皮帶機(jī)由于多次啟動(dòng)而造成的老化與損壞問題， 不僅能夠減小其檢修與維護(hù)的工作負(fù)擔(dān)， 還能夠?yàn)槠髽I(yè)的正常運(yùn)營節(jié)約一定的經(jīng)濟(jì)成本[3]。
3 變頻技術(shù)在采煤機(jī)上的應(yīng)用
采煤機(jī)變速過程較為復(fù)雜， 且需要啟停的頻率較頻繁， 所以在應(yīng)用變頻技術(shù)時(shí)， 應(yīng)該以四象限的工作的模式合理引入變頻設(shè)備， 實(shí)現(xiàn)對采煤機(jī)工作過程的智能調(diào)控， 防止采煤機(jī)出現(xiàn)下滑、溜車等問題， 并確保其牽引力能夠維持在相對較為平衡的狀態(tài)， 保障其工作的穩(wěn)定性與可靠性。而依托于變頻技術(shù)在采煤機(jī)中的應(yīng)用， 既可以提高控制采煤機(jī)的作業(yè)的精準(zhǔn)性， 還可以簡化相應(yīng)的操作內(nèi)容， 效率極高[4]。
4 變頻技術(shù)在提升機(jī)上的應(yīng)用
提升機(jī)能夠?qū)⒆鳂I(yè)人員與礦料安全運(yùn)輸?shù)侥康牡兀?啟停相對較為頻繁， 且速率變化較快， 而傳統(tǒng)的變速方式多以電阻的變化實(shí)現(xiàn)對電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)控， 容易導(dǎo)致局部高溫， 且會消耗大量的熱能。對此， 可以引入變頻技術(shù)， 通過計(jì)算機(jī)編寫相應(yīng)的程序指令， 將各個(gè)電氣元件的邏輯性關(guān)系進(jìn)行有機(jī)整合， 同時(shí)減小繼電器數(shù)量， 能夠有效提高提升機(jī)運(yùn)作過程的安全性與穩(wěn)定性指標(biāo)。其還能夠通過改變電力程序， 優(yōu)化提升機(jī)系統(tǒng)的各項(xiàng)功能， 以電氣控制的方式對其頻繁的啟停與速率的變動(dòng)加以控制， 可以進(jìn)一步減小設(shè)備運(yùn)作過程中的磨損， 增加其使用年限， 提高其安全性指標(biāo)[5]。
5 結(jié)語
將變頻技術(shù)運(yùn)用于煤礦機(jī)電設(shè)備中， 不僅能夠顯著提高設(shè)備運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性指標(biāo)， 還能夠有效降低對能源的消耗， 所以有著極為廣泛的應(yīng)用前景。因此， 必須加強(qiáng)該類技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的有效應(yīng)用， 不斷開發(fā)變頻技術(shù)的應(yīng)用功能， 在發(fā)揮出其應(yīng)用價(jià)值的同時(shí)， 提高煤礦機(jī)電設(shè)備的經(jīng)濟(jì)價(jià)值與社會效益。
參考文獻(xiàn)
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