矿山机电设备变频控制技术的运用

马吉忠

摘要：近些年我国矿产业发展迅猛，矿产资源开采力度不断加大，对矿山机电设备的需求量和性能要求但可以更好地保证其运行过程的安全性，而且操作非常简便，占地面积小且运行效率高，易于拆装，能耗低，可见其在矿山机电设备中的运用体现出非常大的优势。鉴于此，本文首先简要分析了变频控制技术的运用原理和发展情况，然后详细论述了其在矿山设备中的具体应用及未来发展前景。

关键词：矿山;机电设备;变频控制技术;运用

1 变频控制技术运用原理与发展

我国矿产资源开采量非常之大，各大矿产企业之间的竞争也越来越激烈，想要不断提升自身的市场地位，就要提升企业的综合实力，其中机电设备的污染排放和节能减排能力是至关重要的一项内容。我国目前很多矿产企业都将变频控制技术运用到机电设备当中，在保证设备运行质量基础之上，有效降低污染，起到很好地保护环境作用，促使企业的长足的发展。据相关调查统计显示，机电设备在矿产企业中日常运营中的用电量几乎占到了70%以上，可见这部分能耗非常之大，而通过对变频控制技术的合理运用便能够节约很大一部分能耗，同时也能为企业创造更大的经济效益，对企业可持续战略发展目标的实现具有十分重要的意义。除此之外，变频控制技术的运用原理非常简单，其实就是一种调速变频处理技术，通过对各种微机处理技术、电子技术和传动技术将机电设备自身电能和外界电能进行处理的一个过程，也可以看作是利用半导体将电源频率转换成了不同的频率以方便使用[1]。在矿山机电设备中的应用，即将矿山机电设备所使用的交流电转换成直流电，然后再利用逆变器对其频率进行改变，将交流电作为一种驱动来满足调速实际要求，而且还不会产生多余的能耗。在矿山机电设备中应用变频控制技术，在有效控制能耗的同时，还实现了自动化调控效果。近些年我国变频控制技术已经取得了很大程度的进步和发展，可以实现更高效的调速和自动化程度。

2 矿山机电设备中变频控制技术的应用

2.1 皮帶设备中变频控制技术的应用

矿山开采中所用到的皮带机往往功率都相对比较大，所以皮带机电设备属于一种能耗比较大的电能设备，将变频控制技术运用到其中就显得尤为必要。皮带运动过程基本上都是依靠轮毂摩擦和其自身的张力变形来实现的，而在整个运动过程中比较容易出现活动不均匀和不协调现象，若不及时处理还会造成电源跳闸事故的发生，严重威胁着皮带的安全稳定运行，有时候甚至还会出现位置偏移，给整个矿山开采系统都造成了很大的不良影响[2]。变频控制技术的运用可以很好地避免皮带自身系统的不协调问题，这样就可以保证皮带实际运行过程的平稳性和安全性，避免出现摆动现象，同时也在一定程度上减少了电能损耗。

2.2 提升设备中变频控制技术的应用

我国以往所使用的矿山提升机工作原理都是先将金属电阻接入到电动机转子电路当中，然后再利用接触器将电阻切除，以实现调节提升机运行速度的效果。可实践证明这一方式在实际应用过程中存在很多弊端，体现最为明显的包括：提升机运行速度调节范围小、电阻能耗大、调速精准度低以及提升机内部散热效果差等。除此之外，在提升机下放和减速段需要动力制动，在此过程中没有将电源能量完全消耗掉，造成了电能的严重浪费，而且还会给提升机造成一定程度的损坏，无法有效保证其运行过程的安全性。而在提升驱动系统中融入变频控制技术之后便能够很好地解决上面所述各类问题，同时还能够在保证提升机处于安全稳定运行状态前提之下，实现对其的有效调速，当然这里所说的调速和以往传统的机械调速并不相同，是指电气控制调速，这种调速方式可以有效降低操作给提升机所带来的摩擦和冲击，延长提升机的使用年限[3]。另外，变频控制技术在应用过程中还体现出很好的回馈制动特点，在提升机处于负力状态的时候，电动机便会产生再生能量并传送到电网，有效节约电能。由于变频控制技术可以对电控系统继电器和程序之间的逻辑关系进行编写，所以可以有效降低操作失误的发生概率。还有就是变频控制技术外部线路继电器数量比较少，所以可以降低生产成本，提高企业经济效益。

2.3 通风设备中变频控制技术的应用

机械年变频控制技术也逐渐被应用到矿山通风设备当中，通风设备在矿井开采作业当中的主要作用就是促使井下空气的流通，将井下的有害气体及时排出，为井下输入足量新鲜的空气，可见该项工作和每一位矿工人员的生命安全都密切相关，所以通风机在矿山企业生产过程中发挥着至关重要的作用。随着矿产资源的不断开采，资源总量不断减少，为了满足快速发展的社会需求，只能不断加大开采规模和开采深度，矿井深度越大就要求通风机的功率越大，否则根本无法有效满足井下实际通风需求，在此背景之下就需要将变频控制技术运用到矿井通风机系统当中[4]。变频控制技术完全可以结合井下实际风量需求来调节通风机的运行功率，从而实现对电能的最大程度节约利用，同时也保证了通风机运行过程的稳定性。除此之外，变频控制技术在通风设备中的应用还能够降低设备启动电流，从减少对设备的冲击，起到很好地保护作用，减少维护资金投入，延长使用寿命。

2.4 排水泵中变频控制技术的应用

排水泵在矿山作业中也占据着十分重要的地位，其主要功能是实施矿区排水处理工作，但并不是定时定量的，不同季节和时期对其工作效率有着不一样的要求，所以存在较为严重的电能损耗。通过对变频控制技术的合理运用，可以有效改善这一问题，大大降低能源损耗。

3 变频控制技术在矿山机电设备中应用的发展前景

变频控制技术在实际应用过程中体现出最大的优势为：能耗低、运行稳定以及经济效益高，所以近些年受到了广大矿山企业的青睐和关注，也被广泛运用到矿山各类机电设备系统当中，发挥着十分重要的作用。我国国民经济飞速发展，科学技术水平快速提升，变频控制技术在矿山机电设备中所发挥的作用越来越大，未来发展前景一片光明[5]。现如今市场上也不断涌现各种新技术和新工艺，促使矿山机电设备不断完善和强大，变频节能技术在新兴机电设备中的应用将会更为广泛。需要注意的是，任何一个设备在经历了长时间的磨砺之后各项功能都会有所减弱，此时就需要对其实施优化与改造处理通过多种的调整，使得变频节能技术更加的先进，在矿山机电设备中变频节能技术将会更向前一步发展壮大。

结束语

总而言之，经济社会的快速发展促使各个行业都在不断进步，矿山机电设备通过对变频控制技术的运用，在保证设备运行效率和质量的同时，大大降低了运行过程的能耗，尤其适用于那些体型和功率都比较大的设备。当然我们还需要不断加大研究力度，在技术层面进行不断创新和优化，逐渐向着智能化和自动化方向发展。

参考文献

[1]李泽.矿山机电行业的发展现状及对策[J].山西科技，2018，33（05）：101-102+106.

[2]李保玉.当前矿山机电设备维修中故障诊断技术运用问题探讨[J].能源与节能，2018（09）：104-105+108.

[3]曹广海.故障检测诊断技术在矿山机电设备中的应用[J].中国设备工程，2018（13）：103-104.

[4]蒋建华.变频节能技术在矿山机电设备中的应用[J].科技创新与应用，2018（18）：174-175.

[5]杨帅，庞勇.自动化技术在矿山机电设备中的应用与发展研究[J].世界有色金属，2018（07）：49+51.