矿山机电设备变频控制技术

矿山机电设备变频控制技术

杨清枝刘遥

贵州省六枝特区经济和信息化局

【摘要】近年来，随着社会的不断以及经济的迅猛发展，科技水平显著提升，变频技术应运而生。伴随着我国采矿行业的深化发展，使得机电设备应用面临较为严峻的挑战。在矿山机电设备中合理运用变频技术，可实现设备可靠稳定性的强化提升，确保设备安全运行，同时该应用优势在于作业成效高且操作便捷、设备占地面积小且可实现方便安装拆卸、环保节能等，推动采矿事业生产成效大幅提高，应用意义十分深远。在此，本文将针对矿山机电设备变频控制技术进行简要探讨。

【关键词】采矿；机电设备；变频技术

1.前言

近些年来，随着科技的快速发展，我国电子信息技术以及计算机技术、自动控制技术以及大功率输出技术等应用获得广泛应用，矿山机电设备变频控制技术获得突破性发展。就目前的情况来看，无论是何种行业均积极推行环保节约型作业模式。分析可知，就采矿行业来说，实施采矿行为的时候所选用的机电设备对应能耗是非常巨大的，会对周边环境造成较大压力问题，直接影响着人们日常生产生活，由于提升以及通风、压气等设备使用所损耗的大量电能，存在有较大浪费问题，若将变频控制技术应用于采矿机电设备中，则在较大程度上可实现节能问题的优化解决，获得良好成效。

2.简述变频控制技术相关原理

交流变频调速技术是包含了电力电子技术、点击传动技术、微机技术的综合型应用，是结合机电与强弱电混合的综合型技术。其实质内容为采用电力半导体器件通断作用将工频电源变换成为其他频率的电能控制装置，而基本原理是通过整理将工频交流电压转换为直流电压，再通过逆变器改变为频率、电压可调的交流电压作为交流电机的驱动能源，使得电动机得到无级调速的电压与电流，是一种无附加损耗的有效调速方式之一。变频调速技术能根据电机负载的变化来实现自动、平滑的增减速，使得工作效率大幅度提高，因此此项技术在能源危机中产生并不断发展。之后，针对功率器件进行GTR以及IGBT等的合理更换，深化发展为智能功率模块。基于相应的控制技术可以知道，实现压频比控制模式的优化改进，推广使用变频器中涉及的转矩直接控制以及矢量控制两种模式，与此同时，技术研发工作积极开辟出人工神经网络以及模糊自动化控制等新趋向，伴随着调速系统集成化程度的明显提高，大量生产制造出数字信号处理器以及高级专用集成电路、精简指令集计算机等单片机设备，尤其是伴随着变频系统的全面综合化发展，基本调速功能得以充分实现，此外基于内置设备应用使得通信以及参数辨识、程序编写等多项功能能够优化实现。

3.在矿上机电设备中变频控制技术的有效应用

3.1在矿井提升机设备有合理运用变频控制技术

在日常矿井生作业开展进程中，提升机的主要作用在于将作业人员和物料运输至目标地点，同时要求确保相应安全，纵观可知，提升机设备为矿井生产的重要设备。传统意义上的设备使用模式为基于金属电阻将电动机设备有效带动起来实施运行，而后使用接触器或者是鼓型控制将电阻切除，旨在实现合理调速的具体目的。然而，该种模式极易催生较大电阻消耗问题，造成设备出现不良散热现象，加之电阻实际可调速范围很小，进而会造成设备出现精度大大降低的状况。与此同时，当设备实施下方操作或者是进行减速的时候，必须采用动力形成低频电源或者是直流电源，如此一来，设备容易遭受很大损坏问题，在大幅提升电能消耗的同时会对设备安全性能造成直接消极影响，阻碍矿区经济发展，威胁采矿作业安全。因此可在矿井提升机设备驱动系统中优化运用变频控制技术，针对其中所存在的各类型问题展开有效控制解决，在获得无极平稳加减速度成效的同时实现系统性能的全提升，强化设备保护。具体来水，主要的技术应用优势为，第一，根据编程器对应的质量编程模式，选用逻辑关系控制电控系统继电器设备，实现梯形图以及电路图的合理互换；第二，基于少量外部线路控制继电器设备，使得其相关数量大大减少，弥补设备空间不足问题的出现，降低故障发生率；第三，针对系统所存在故障问题实施处理的时候，可使用编程器以及触摸显示屏排查故障问题，让具体的故障处理流程更为便捷简化，进而实现实时了解掌握机械电器故障情况的作用。

3.2在通风机设备中优化运用变频控制技术

作为矿山设备的关键构成部分，通风机设备的重要性不容忽视，其中，主扇风机对于矿山生产运作所起作用不容忽视。纵观可知通风机设备可谓为矿井作业实施进程当中所使用的主要通风设施，其实际作业时间是很长的，进而可被看作是矿井呼吸器。在矿山开采进程中，随着采矿深度的不断增加，相应的风压力值随之变大，配备的通风机设备功率需求则更大，所以，为让通风机设备可尽快达到较大功率则困难重重。分析整个矿山运行进程，在通风机设备中合理运用变频控制技术，基于此可充分结合实际需求针对具体风量实施有效调节，此外，变频控制技术自身拥有良好节能较好优势，进而可在通风机设备中获得广泛应用。历经一系列改造措施，伴随着变频控制技术的优化支持，通风机可完成变频软启动，大大规避启动电流过大的状况出现，减弱电网设备所受冲击，降低危险事故的发生率，与此同时，使用变频控制技术通风机设备可结合实际需求启动或者是停止。在通常情形之下，通风机运行速度普遍较慢，使得其设备强度被合理控制，进而增加机器设备使用时间，大大减少设备维修次数。然而在使用电机的设备的时候，为充分保障电机可拥有一致电速，则需针对两台电机运行频率展开合理控制，保持设备一致状态，规避风阻状况的出现，维持通风机设备稳定运行。

3.3在矿井皮带机中合理使用变频控制技术

对比提升机设备可知，皮带机所拥有功率相对较大，其一般是通过启动转子绕实现绕线电机降压启动之后进行工频运作，基于液力耦合器向皮带机实切换。这个设备的作业原理为轮毂驱动形成相应摩擦力，进而带动皮带设施开展作业，而后皮带可跟特殊张力变形以及莫惨离结合起来将滚轴牵引完成运行。一般可通过转子串联电阻使得减压空载启动以及转矩等模式得以优化改善，然而，在实际启动进程当中，常常会形成较大电流情况，导致电力网络容易形成剧烈电压波动情况，电机内部位置出现严重发热问题，严重威胁作业安全。就皮带机设备而言，基于变频控制技术的合理运用，可针对传输机所存在的软停以及软起等不良运行模式实施优化改进，确保设备性能稳定可靠。历经一系列改造之后的皮带机设备可结合实际承重将运行力矩以及功率实现大大改变，使得电机工频运行保持恒速状态，进而将电力消耗控制在最低水平。在应用变频控制技术基础上，设备系统功率因素可高达百分之九十，相应的作业成效大幅提升。同时高压变频器设备可帮助矿井皮带机具备能量回馈功能，进而大大实现能越节约目标，减少设备日常维修养护费用成本，切实做到安全环保。

4.结语

综上可知，在矿山机电设备中，变频控制技术的获得广泛应用，其占据着十分重要应用地位，基于此，通过变频控制技术速度调适功能有效增强，可实现机电设备占地面积的大大节约，同时显著提高矿井生产效率，满足节能降耗需求，达到环保目的，确保作业安全，推动采矿事业可持续优化发展。

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