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礦山機電設(shè)備變頻技術(shù)研究論文
摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，變頻控制技術(shù)的發(fā)展也日新月異。它不僅有著在轉(zhuǎn)速和功率調(diào)節(jié)等方面上的優(yōu)勢，還有效降低大型機電設(shè)備的功耗，減少機械損耗，延長設(shè)備使用壽命，被廣泛的應(yīng)用在一些機電設(shè)備中。以礦山機電設(shè)備中的變頻控制技術(shù)為切入點，對變頻控制技術(shù)的原理進行闡述，簡要分析了當(dāng)前礦山機電設(shè)備中應(yīng)用的變頻控制技術(shù)。
關(guān)鍵詞：礦山機電設(shè)備；變頻控制技術(shù)；節(jié)能
在倡導(dǎo)節(jié)能環(huán)保發(fā)展理念的新形勢下，變頻技術(shù)本身有著節(jié)能、高效、污染少等特點，在機電設(shè)備中被廣泛的應(yīng)用。在進行礦山資源開采的過程中，所需要的通風(fēng)、人員物料輸送、氣壓調(diào)節(jié)等操作系統(tǒng)都是通過一定的機電設(shè)備才能夠完成的。將變頻控制技術(shù)應(yīng)用在礦山機電設(shè)備中去，能夠更加方便的將機電設(shè)備的使用速度和效率進行轉(zhuǎn)換，并且能夠?qū)τ谀茉聪倪M行很好的控制，節(jié)省能源。不難發(fā)現(xiàn)，變頻控制技術(shù)是礦山機電設(shè)備未來技術(shù)發(fā)展新方向。
1變頻控制技術(shù)的原理分析
變頻控制技術(shù)在總體上可以分為電機傳動技術(shù)、電子技術(shù)和微機技術(shù)。這三點內(nèi)容在技術(shù)上進行配合，達到控制變頻的目的。在技術(shù)上來看，變頻控制技術(shù)都是需要經(jīng)過交流變頻調(diào)速處理技術(shù)來對電壓進行轉(zhuǎn)換的，把工頻的交流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娏�。在逆變器的幫助和協(xié)調(diào)之下，把直流的電壓轉(zhuǎn)換為能夠調(diào)節(jié)電流頻率和電壓的交流電壓，讓其為交流電機進行供電。電機成為了一種能夠讓電壓和電流都能夠依靠其進行調(diào)速的工作電源，最終能夠達到無附加損耗，進而穩(wěn)定調(diào)速的目的，是一種無附加損耗的有效調(diào)速方式。變頻控制技術(shù)的應(yīng)用，能夠利用電機所承受的負荷出現(xiàn)的變化，將調(diào)速處理到平穩(wěn)的狀態(tài)，并且能夠自動的進行同步，進而讓當(dāng)前的機電設(shè)備能夠大大的提高工作效率。目前，節(jié)能減排已經(jīng)成為了工業(yè)發(fā)展的趨勢。在變頻控制的設(shè)備上裝置一定的智能控制模塊，能夠在一定程度上提高調(diào)速系統(tǒng)的自動化的程度，達到形成一個集合計算機系統(tǒng)、集成電路系統(tǒng)和數(shù)字處理器等綜合一體的控制模塊的目的。在一定程度上豐富了變頻控制器的使用范圍，并且能夠在變頻控制設(shè)備中增加一定的參數(shù)識別的能力，進而將變頻器的適用范圍擴大，提高工作效率。
2礦山機電設(shè)備中的變頻控制技術(shù)分析
變頻控制技術(shù)本身對工業(yè)生產(chǎn)等有著很重要的作用，不僅能夠提高工作效率，還能夠降低能耗，節(jié)能減排。在礦山機電設(shè)備中，變頻控制技術(shù)的應(yīng)用日趨廣泛。具體表現(xiàn)在以下幾個方面。
2．1變頻控制技術(shù)在傳送以及升降設(shè)備中的應(yīng)用
在礦山作業(yè)中，機電設(shè)備是必不可少的，而機電設(shè)備中有超過一半的機器都是用來對礦石、原料、工人以及其他設(shè)備等進行傳送或者是升降的。所以，傳送以及升降設(shè)備是礦山產(chǎn)業(yè)中必不可少的組成部分。在傳統(tǒng)手段中，對升降機進行調(diào)速的控制，主要是利用電動機轉(zhuǎn)子電路中進行金屬電阻的嵌入，通過鼓形控制器或接觸器對電阻進行切斷，實現(xiàn)調(diào)速的目的。但是在實際應(yīng)用中，電阻消耗的能源大，并且會產(chǎn)生很高的熱量，體現(xiàn)出機電設(shè)備散熱性比較差。再加上對電阻調(diào)速的范圍是有限的，精確度不高，在進行升降活動減速運行的時候，容易對設(shè)備造成損毀，且消耗大量的電能，造成浪費。變頻技術(shù)應(yīng)用在礦山設(shè)備中的升降機電路中，就能夠更加方便快速的實現(xiàn)升降機的變速效果，并且調(diào)速系統(tǒng)中的穩(wěn)定性能也得到了進一步的加強。利用變頻控制技術(shù)對后臺的程序編譯器進行控制，就能夠?qū)﹄娍叵到y(tǒng)中的繼電邏輯的預(yù)編譯進行編輯和完成，保證控制電路能夠進行快速的轉(zhuǎn)變。而因為控制電路中的繼電器變少了，發(fā)生故障的概率也降到最低，減少了對設(shè)備的維護和保養(yǎng)工作。且利用更加智能化的人機交互界面，更能夠方便快捷的及時發(fā)現(xiàn)故障，提高了故障處理的效率。利用設(shè)備內(nèi)置的控制程序，能夠?qū)﹄娐愤M行升級，不需要更換系統(tǒng)內(nèi)部的各種硬件，真正實現(xiàn)了對設(shè)備的柔性控制。而在電路中裝置一定的反饋電力設(shè)備，更能夠節(jié)約資源，降低能耗。電氣設(shè)備的電子化，與傳統(tǒng)的機械化設(shè)備相比較而言，在一定程度上降低了對設(shè)備的損耗，延長了設(shè)備的使用壽命［1］。
2．2變頻控制技術(shù)在通風(fēng)變壓設(shè)備中的應(yīng)用
礦山作業(yè)大都是在井下進行的，通風(fēng)是非常必要的。井下作業(yè)需要連續(xù)長時間的保障供風(fēng)的質(zhì)量，按照不同時間段，通過風(fēng)機設(shè)備適當(dāng)?shù)貙︼L(fēng)壓和風(fēng)速進行調(diào)整，適應(yīng)對空氣循環(huán)不同的要求。隨著采掘作業(yè)的不斷深入，井下的空間不斷增加，對空氣的壓力、流速等要求也越來越高。因此，利用風(fēng)機調(diào)節(jié)通風(fēng)網(wǎng)速是重要的手段之一。利用變頻控制技術(shù)，根據(jù)礦山作業(yè)的不同進度設(shè)置不同的進風(fēng)量，從而達到調(diào)節(jié)風(fēng)速的的目的。對通風(fēng)進行智能化控制目的，能夠在一定程度上減少礦山機電設(shè)備消耗的電能。將變頻軟啟動功能設(shè)置在鼓風(fēng)機當(dāng)中，可很好地防止機電設(shè)備啟動時所帶來的電流，降低風(fēng)機在啟動和停止的時候出現(xiàn)故障的風(fēng)險。對風(fēng)機的轉(zhuǎn)速進行控制，能夠在一定程度上降低風(fēng)機工作時所帶來的損壞，延長風(fēng)機的使用壽命。與此同時，變頻控制設(shè)備中的智能控制可有效保證所有的風(fēng)機保持同樣的速度，防止在井下巷道內(nèi)形成風(fēng)阻，保證通風(fēng)效果［2］。
2．3變頻控制技術(shù)在采掘設(shè)備中的應(yīng)用
礦山的采掘設(shè)備都是大功率的設(shè)備，所以，其變頻調(diào)速的系統(tǒng)中，已經(jīng)從原有的一對多的控制方式，發(fā)展成為現(xiàn)在的一對一的方式。當(dāng)前變頻控制技術(shù)的發(fā)展情況來看，交流變頻調(diào)速的技術(shù)已經(jīng)在礦山采掘設(shè)備中得到了很好的應(yīng)用。尤其是在采煤機中的應(yīng)用，我國當(dāng)前已經(jīng)開發(fā)出了能量回饋型的四象限運行交流變頻控制技術(shù)，這也是在這一范圍內(nèi)的最高水準(zhǔn)。能夠在提前設(shè)置的額定轉(zhuǎn)速的前提下，達到固定轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)的目的，并且能夠?qū)Τ鲱~定轉(zhuǎn)述的功率調(diào)節(jié)和變頻器之間的控制和轉(zhuǎn)矩之間進行控制。根據(jù)當(dāng)前國內(nèi)的四象限電牽引采煤機的現(xiàn)狀來看，我國的四象限變頻器最大的優(yōu)勢就是能夠?qū)⒅苿恿剡M行調(diào)節(jié)，同時，還能夠保證牽引的速度處于穩(wěn)定的狀態(tài)內(nèi)，防止礦山機電設(shè)備出現(xiàn)下滑、跑車的問題。簡單的設(shè)備結(jié)構(gòu)和簡單的操作，更能夠讓其與現(xiàn)實中復(fù)雜的環(huán)境相適應(yīng)［3］。
3結(jié)語
變頻控制技術(shù)的不斷發(fā)展，為礦山機電設(shè)備提供了便利的條件。而礦山機電設(shè)備又為變頻控制技術(shù)的發(fā)展提供了應(yīng)用的平臺。根據(jù)礦山機電設(shè)備在礦山中的應(yīng)用情況來看，變頻控制技術(shù)主要是在礦山機電設(shè)備中的運輸升降設(shè)備、通風(fēng)設(shè)備以及采礦設(shè)備中有很好的應(yīng)用，有效提高了各機電設(shè)備的運行性能，降低了電能損耗。在未來的發(fā)展中，變頻控制技術(shù)能夠更好地為礦山機電設(shè)備服務(wù)，不僅完善變頻調(diào)節(jié)功能，還起到節(jié)能減排效果，有效推動企業(yè)經(jīng)濟發(fā)展，也能夠為其他行業(yè)的發(fā)展提供技術(shù)上的支持。
參考文獻：
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