论文部分内容阅读
[摘 要]煤矿机电设备是整个煤矿生产中必不可少的一部分，利用机电设备能够帮助技术人员更好地进行作业。如今很多机电设备的功率、耗能等有一定的不足和问题，通过将变频技术应用到煤矿机电设备中，能够帮助其更改电机运行频率以达到调速节能，提升设备性能，实现高效运转，为煤矿企业赢取更多的经济效益的目的。本文探讨了煤矿机电设备中变频技术的应用。
[关键词]煤矿；机电设备；变频技术；应用
中图分类号：TD60 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）21-0372-01
变频技术具有良好的节能效果和调节性能，能为煤矿机电设备的发展做出巨大的贡献，所以将变频技术应用到煤矿电设备中不仅是科技发展的必然结果，同时也拥有极为重要的现实意义。目前，我矿在提升系统、主运输系统等设备中对变频技术进行了利用。通过这些主要生产系统机电设备对变频技术的广泛应用和大力推广，既改善了设备运行性能，提高了矿井装备水平，也在保障矿井安全生产和节能方面取得了显著的效果。其中主运输皮带机分别有西翼下运胶带机和北翼下运胶带机，采用的是山西森尔有限公司生产的变频器.型号为ZJT-630/1140-ZL.
1 变频技术应用的基本原理
变频技术是一种可以灵活调节生产设备进行科学生产的一种技术，其改变了传统机电设备固态生产模式，使机电设备更加具有可操作性，在现代化生产中具有非常重要的实用价值。目前，变频技术已经融入到各类生产中，并结合信息技术、网络技术、自动化技术等，使生产更加人性化。变频技术的工作原理是通过半导体元件对交流电的控制使机电设备生产可根据需求进行调速，其中逆变器是变频技术的主要核心元件，通过逆变器可以机电设备的通电电流和电压发生改变，进而使电机设备具有无极变速的能力，让机电设备能够具有快速操作、中速操作、慢速操作等诸多的操作方法。变频技术的主要特点是能够使机电设备的电机根据需求进行加速和减速，在此过程中，转变电机设备原有固定转数的方式，使机电设备运转可根据需求进行转数的调整，这种方式大大降低了机电设备的损耗和能源的消耗，不仅利于生产，而且可以节约生产成本。变频技术具有很好的可控制和可操作性，随着自动化控制技术的发展，目前很多机电设备已经采用了人工神经网络、模糊自动化等智能变频，让劳动生产更加规范化、专业化，降低人工劳动强度，提高生产产能。
2 煤矿井下采矿方法的选择
为了促进煤矿开采效率的不断提升，实现采矿作业的高效生产，需要对各种先进的采煤装备与工艺进行研发，选择适用高度集约化的煤矿开采方法，提高煤矿井下采矿作业的高效性与安全性，确保煤矿井下采矿作业的顺利生产，在对煤矿井下采矿生产技术合理选择之后，需要根据具体情况对这种技术进行优化，不断提高采矿技术的适用性与适用范围，使煤矿井下采矿作业满足现代化水平。
为了达到煤矿井下开采作业的高效与高产，需要对煤矿开采的机械化程度进行不断提高，使其机械化设备符合实际需求，建立并完善良好的保障系统，同时采用合适的支架设备对矿井围岩的稳定进行加固，选用适宜的监控设备监控支架的围岩状态与支护质量，对矿井与采煤机的实际情况进行诊断，通过电液控制阀组操纵支架以及围岩系统控制和支架的改善，对支架位态、支护质量、液壓信息进行不断完善，加强液压系统运行状态以及乳化液泵站的检测与诊断，对采煤机离线与在线的油与磨屑以及电信号进行有效监测，对刮板输送机以及带式输送机的工作状态进行全面监控，不断提高煤矿井下采矿作业的工作效率。
3 煤矿机电设备中变频技术的应用
3.1变频技术在提升机电设备中的应用
提升机在煤矿开采中的作用是将设备、物料、人员从地面输送到地下，或者把设备、人员等提升到地面，起到地上与地下的运输作用。在煤矿开采过程中，提升机每天都需要上下频繁使用，不同物资的运输对于速度的要求不同，例如设备的运输的速度要比人员运输的速度慢，如果都以运输设备的速度运输人员会降低煤矿生产的效率。并且频繁地上下操作提升机所消耗的电能非常大。所以引入变频技术，控制提升机上下运输的速度，可以满足不同运输的需求，同时还可以降低电能的消耗。此外，传统提升机在控制上下速度时会选择通过增减电机的电阻来完成速度的变化，这种方式一方面调节速度的范围较小，另一方面调速的稳定性难以保障，极易造成电阻的损坏。而引入变频技术，通过电路程式来调节提升机的速度，提高了变速的范围，并能够提升变速的稳定性，这样还可以延长提升机电机的使用寿命。
3.2变频技术在皮带机电设备中的应用
皮带机是运输矿车的主要工具，由于矿料的重量大，所以皮带机运转需要大功率的电机，这样在皮带机启动和停止过程中，都会给皮带机造成强大的阻力，容易导致皮带机的损坏，而且会加剧皮带机皮带的老化和断裂。皮带机如果采用匀速运输，矿料进入皮带机传送和从皮带机卸下时，太快不利于人工的操作，太慢又影响生产效率。引入变频技术则可以通过数控使皮带机根据需求进行调速，启动和停止过程都予以缓冲，降低皮带机机械的磨损，同时根据矿料上皮带机和下皮带机的及时操作自动变频，使皮带机运输更加科学和人性化。
3.3采煤机中的变频技术
采煤机是煤矿生产工作的重要组成部分，同时对煤矿生产是否可以顺利进行有决定作用，也就是说只要采煤机出现故障煤矿生产就会被迫停止。运行环境较为恶劣是采煤机在工作时主要面对的问题，因此在实际对设备进行选择时要满足质量好以及性能优等要求。在采煤机功能不断完善与加强的同时，出现故障的可能性以及复杂性也呈现出逐渐增加的趋势，这对企业生产的安全运行有阻碍作用。变频技术在对上述问题进行解决方面有突出贡献，因此必须结合实际情况合理应用。目前，交流传动与控制技术已经成功应用到采煤机中，采煤机由最初的液压牵引发展到今天的交流电牵引，同时随着电子技术的不断发展变频器得到大规模运用使启动扭矩提升到额定扭矩的 2倍。牵引拖动分为“一拖一”和“一拖二”两种，目前主流系统为“一拖一”系统，我国能量回馈型四象限运行的交流变频调速技术处于世界领先水平。变频调速技术的使用解决了传统采煤机存在的问题，能够保证采煤机对大倾角工作面能够较大范围内的调节制动力矩，维持牵引力基本不变，减少安全事故的发生。
3.4在胶带运输机中变频节能技术的应用
煤矿胶带运输机一般具有重负载、大惯量的特点。以往电机启动采用的软启动器在控制煤量时需要对电动机进行多次启动，这就增加了电机设备损坏的概率。通过引进变频技术，不管煤炭量变化与否，变频器都可以使电机启闭次数得以减少，并且其操作更加简单，可以增加胶带的使用寿命；其次，液力耦合器是各皮带传送机软启动采用的装置，这会导致电机控制失灵，进而损坏设备，通过引进变频调节技术，就可以有效解决这一问题；此外，在变频器的帮助之下，由于启动电流过大而造成的电网闸顶事故就可以得到有效预防，对于工作人员的安全起到了十分关键的作用。
总之，在煤矿开采过程中，涉及的机械种类较多，并且不同的设备对速度等需求不同，因此，将变频技术引入煤矿开采设备中需要根据需求来对其进行调整，从而扩大变频技术的使用范围。
参考文献
[1] 陈浩.煤矿机电设备中变频技术的应用研究[J].机械管理开发.2016（11）
[2] 蒋士令，任东垒.煤矿机电设备中变频技术的运用[J].山东工业技术. 2017（05）
[3] 李鹏飞.煤矿机电设备中的变频技术应用探究[J].能源与节能.2017（04）
[4] 郭旭亮.论变频技术在煤矿机电设备中的应用[J].能源与节能.2017（05）
[关键词]煤矿；机电设备；变频技术；应用
中图分类号：TD60 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）21-0372-01
变频技术具有良好的节能效果和调节性能，能为煤矿机电设备的发展做出巨大的贡献，所以将变频技术应用到煤矿电设备中不仅是科技发展的必然结果，同时也拥有极为重要的现实意义。目前，我矿在提升系统、主运输系统等设备中对变频技术进行了利用。通过这些主要生产系统机电设备对变频技术的广泛应用和大力推广，既改善了设备运行性能，提高了矿井装备水平，也在保障矿井安全生产和节能方面取得了显著的效果。其中主运输皮带机分别有西翼下运胶带机和北翼下运胶带机，采用的是山西森尔有限公司生产的变频器.型号为ZJT-630/1140-ZL.
1 变频技术应用的基本原理
变频技术是一种可以灵活调节生产设备进行科学生产的一种技术，其改变了传统机电设备固态生产模式，使机电设备更加具有可操作性，在现代化生产中具有非常重要的实用价值。目前，变频技术已经融入到各类生产中，并结合信息技术、网络技术、自动化技术等，使生产更加人性化。变频技术的工作原理是通过半导体元件对交流电的控制使机电设备生产可根据需求进行调速，其中逆变器是变频技术的主要核心元件，通过逆变器可以机电设备的通电电流和电压发生改变，进而使电机设备具有无极变速的能力，让机电设备能够具有快速操作、中速操作、慢速操作等诸多的操作方法。变频技术的主要特点是能够使机电设备的电机根据需求进行加速和减速，在此过程中，转变电机设备原有固定转数的方式，使机电设备运转可根据需求进行转数的调整，这种方式大大降低了机电设备的损耗和能源的消耗，不仅利于生产，而且可以节约生产成本。变频技术具有很好的可控制和可操作性，随着自动化控制技术的发展，目前很多机电设备已经采用了人工神经网络、模糊自动化等智能变频，让劳动生产更加规范化、专业化，降低人工劳动强度，提高生产产能。
2 煤矿井下采矿方法的选择
为了促进煤矿开采效率的不断提升，实现采矿作业的高效生产，需要对各种先进的采煤装备与工艺进行研发，选择适用高度集约化的煤矿开采方法，提高煤矿井下采矿作业的高效性与安全性，确保煤矿井下采矿作业的顺利生产，在对煤矿井下采矿生产技术合理选择之后，需要根据具体情况对这种技术进行优化，不断提高采矿技术的适用性与适用范围，使煤矿井下采矿作业满足现代化水平。
为了达到煤矿井下开采作业的高效与高产，需要对煤矿开采的机械化程度进行不断提高，使其机械化设备符合实际需求，建立并完善良好的保障系统，同时采用合适的支架设备对矿井围岩的稳定进行加固，选用适宜的监控设备监控支架的围岩状态与支护质量，对矿井与采煤机的实际情况进行诊断，通过电液控制阀组操纵支架以及围岩系统控制和支架的改善，对支架位态、支护质量、液壓信息进行不断完善，加强液压系统运行状态以及乳化液泵站的检测与诊断，对采煤机离线与在线的油与磨屑以及电信号进行有效监测，对刮板输送机以及带式输送机的工作状态进行全面监控，不断提高煤矿井下采矿作业的工作效率。
3 煤矿机电设备中变频技术的应用
3.1变频技术在提升机电设备中的应用
提升机在煤矿开采中的作用是将设备、物料、人员从地面输送到地下，或者把设备、人员等提升到地面，起到地上与地下的运输作用。在煤矿开采过程中，提升机每天都需要上下频繁使用，不同物资的运输对于速度的要求不同，例如设备的运输的速度要比人员运输的速度慢，如果都以运输设备的速度运输人员会降低煤矿生产的效率。并且频繁地上下操作提升机所消耗的电能非常大。所以引入变频技术，控制提升机上下运输的速度，可以满足不同运输的需求，同时还可以降低电能的消耗。此外，传统提升机在控制上下速度时会选择通过增减电机的电阻来完成速度的变化，这种方式一方面调节速度的范围较小，另一方面调速的稳定性难以保障，极易造成电阻的损坏。而引入变频技术，通过电路程式来调节提升机的速度，提高了变速的范围，并能够提升变速的稳定性，这样还可以延长提升机电机的使用寿命。
3.2变频技术在皮带机电设备中的应用
皮带机是运输矿车的主要工具，由于矿料的重量大，所以皮带机运转需要大功率的电机，这样在皮带机启动和停止过程中，都会给皮带机造成强大的阻力，容易导致皮带机的损坏，而且会加剧皮带机皮带的老化和断裂。皮带机如果采用匀速运输，矿料进入皮带机传送和从皮带机卸下时，太快不利于人工的操作，太慢又影响生产效率。引入变频技术则可以通过数控使皮带机根据需求进行调速，启动和停止过程都予以缓冲，降低皮带机机械的磨损，同时根据矿料上皮带机和下皮带机的及时操作自动变频，使皮带机运输更加科学和人性化。
3.3采煤机中的变频技术
采煤机是煤矿生产工作的重要组成部分，同时对煤矿生产是否可以顺利进行有决定作用，也就是说只要采煤机出现故障煤矿生产就会被迫停止。运行环境较为恶劣是采煤机在工作时主要面对的问题，因此在实际对设备进行选择时要满足质量好以及性能优等要求。在采煤机功能不断完善与加强的同时，出现故障的可能性以及复杂性也呈现出逐渐增加的趋势，这对企业生产的安全运行有阻碍作用。变频技术在对上述问题进行解决方面有突出贡献，因此必须结合实际情况合理应用。目前，交流传动与控制技术已经成功应用到采煤机中，采煤机由最初的液压牵引发展到今天的交流电牵引，同时随着电子技术的不断发展变频器得到大规模运用使启动扭矩提升到额定扭矩的 2倍。牵引拖动分为“一拖一”和“一拖二”两种，目前主流系统为“一拖一”系统，我国能量回馈型四象限运行的交流变频调速技术处于世界领先水平。变频调速技术的使用解决了传统采煤机存在的问题，能够保证采煤机对大倾角工作面能够较大范围内的调节制动力矩，维持牵引力基本不变，减少安全事故的发生。
3.4在胶带运输机中变频节能技术的应用
煤矿胶带运输机一般具有重负载、大惯量的特点。以往电机启动采用的软启动器在控制煤量时需要对电动机进行多次启动，这就增加了电机设备损坏的概率。通过引进变频技术，不管煤炭量变化与否，变频器都可以使电机启闭次数得以减少，并且其操作更加简单，可以增加胶带的使用寿命；其次，液力耦合器是各皮带传送机软启动采用的装置，这会导致电机控制失灵，进而损坏设备，通过引进变频调节技术，就可以有效解决这一问题；此外，在变频器的帮助之下，由于启动电流过大而造成的电网闸顶事故就可以得到有效预防，对于工作人员的安全起到了十分关键的作用。
总之，在煤矿开采过程中，涉及的机械种类较多，并且不同的设备对速度等需求不同，因此，将变频技术引入煤矿开采设备中需要根据需求来对其进行调整，从而扩大变频技术的使用范围。
参考文献
[1] 陈浩.煤矿机电设备中变频技术的应用研究[J].机械管理开发.2016（11）
[2] 蒋士令，任东垒.煤矿机电设备中变频技术的运用[J].山东工业技术. 2017（05）
[3] 李鹏飞.煤矿机电设备中的变频技术应用探究[J].能源与节能.2017（04）
[4] 郭旭亮.论变频技术在煤矿机电设备中的应用[J].能源与节能.2017（05）