变频技术对煤矿机电工程的应用论文
摘要：近些年来，伴随着电子计算机技术、自动化的控制技术以及大功率的输出技术等的迅猛发展，交流变频控制技术作为一项技术先进的突破性方向得到了高度的重视和应用，而煤矿企业作为一个能耗大尤其是电能消耗巨大的传统型企业来说，耗电的总和可以说占到了总耗能的60%以上，在这种背景下，变频控制技术就得到了越来越多的重视和应用。文章就从变频控制技术的主要性能出发介绍了这项技术在煤矿机电工程中的应用。
关键词：煤矿机电工程；变频技术；机械设备
1变频调控技术
1.1变频调控技术应用原理
作为一项全新的技术，变频调控技术具有很强的调节性能，同时煤矿机电工程中使用变频技术能够提升设备的节能效果，特别是在配合泵类以及风机等机电工程设备的时候节能效果最为突出。变频技术的应用主要是以现代化计算机技术以及电力电子技术为基础，同时还结合了传统电机技术的优点，通过这三者的结合，实现强弱电的有机结合，将机电一体化充分的联系成一体，所以说是现阶段一种综合性比较高的技术。变频调控技术的实质就是利用电力中的半导体器件在通断作用下就会把电源转化成为另一种电能的控制装置，这种技术的原理主要是通过整流桥把上面的交流电压转换成直流的电压，之后再经过逆变转换器转换成需要的频率，而作为交流电机驱动电源的主要是可以调控的交流电压，这种驱动的电源能够产生电动机在进行调速过程中所需要的电压以及电流，这是一种非常高效的变频调速方法，这种变频调控技术能够适应当前世界能源危机主要是因为它能够根据不同的情况变动，进而最终实现自动平滑的速度增减，使得工作效率得到了很大的提高。
1.2变频调控技术的应用
尽管变频调控技术的应用原理是各种技术的综合应用，但是这仅仅是理论上，只有进行实践性的应用才能够证明这种技术的优越性，要将理论和实践进行有机的结合。谈及变频调控技术在相关行业中的应用，机电一体化的综合在实际应用的过程中也逐渐的得到发展和完善，可以说这种技术在理论和实践上都在快速发展的过程中得到了不断的升华发展，下面我们讲一下这种技术的高效运用。变频调控技术在功率器相关配件方面，前后逐渐的经过了GTR(有一些赛车中应用)、IGBT等相应更替，同时在这样的基础之上逐步的'改善并发展成为了IPM；另一方面在变频控制方面也得到了很大的发展和改进，主要的控制方法是矢量和转矩直接控制方法，这些方法都在实际的变频控制器中得到了机器广泛的应用，同时也出现了一些新的研究方向，比如说人工神经网络控制方法；同时伴随着理论的不断发展，变频调控技术系统的集成化程度越来越高，起初是从单片的系统出发，进而不断的发展DPS、RISC、ASIC等；在变频控制技术的应用功能上面来讲，功能应用的综合程度可以说是越来越高，起初只能够完成基本的调速，但是随着功能的不断升级和运用，逐渐的发展成了拥有内置的可编程序以及通讯等功能的先进技术。
2变频调控技术在煤矿机电工程中的应用
随着科学技术的不断发展，作为传统的开采行业，煤矿开采行业的发展尤其是机电工程必须跟上科技发展的步伐，所以要加快传统机电设备技术更新。对于变频调控技术的在煤矿行业的应用首先从煤矿风机设备入手，同时还介绍了这种技术在矿井提升机、井下绞车电控系统以及皮带机等中的应用，具体的应用实践如下：
2.1在煤矿风机中的应用
对于煤矿开采企业生产环节来说，机电工程通风设备因为自身的功能，同时考虑到煤矿开采的特点，所以通风设备在所有设备中所占据的位置非常重要，煤矿开采工作必须保证开采现场的空气流通，所以在开采的过程中需要通风设备始终保持工作状态，但是随着煤矿开采深度的不断增加，煤矿开采对于风压的要求逐渐增加，所以需要逐渐的调整通风设备的功率。所以总的来说，一方面通风设备需要根据煤矿开采深度增加而做出相应的变动，另一方面在启动的过程中，启动电流需求比较大，而是用变频调控技术能够有效的控制通风设备的运转速度，适应不同开采深度的要求，同时还能够通过较少能耗来提升通风设备的寿命。现阶段科学技术发展速度非常快，煤矿开发行业中矿井通风领域的设计方案有着很大的差异，不同的生产时期，对于煤矿风机的更换方式有很大的不同，所以实际操作过程中难度系数比较高。同时在进行风机更换的过程中，传统的煤矿风机一般都需要进行短暂的搁置，所以会导致资源过度浪费，同时在搁置的过程中会影响设备的利用效率。而变频技术的应用，能够有效的改善传统风机的这种运行状况，变频调控技术和传统风机的组合能够避免出现重复性的更替作业，同时还能够有效的解决煤矿开采过程的矿井通风问题，例如如果使用传统的风机进行开矿作业，整个作业施工过程可能需要更换很多台风机，更换风机的过程不仅会浪费大量的时间和资源，同时还会影响开矿过程中矿井的通风，但是变频技术的使用，可以保证在煤矿开采过程中只需要一台风机就能够满足开矿需求以及矿井通风需求，设备效率以及煤矿挖掘效率都有很大的提升。
2.2变频技术在空气压缩机中的应用
变频调控技术操作控制的精度相对较高，同时容易操作，维护过程也比较简便，传统煤矿开采中使用空气压缩机，一般情况下对于矿井压力的控制需要通过两点控制模式来实现，所以压缩设备交流电动机始终都要保持工频运行的状态，在空气压缩机长期运行的过程中，如果气缸的压力达到了预先设定的压力值，那么空压机的进气阀就会自动的关闭，这个时候压缩机将不会再产生压缩气体，直到压力下降到和预先设定压力值相同的位置，压缩机才会自行的加载产生压缩气体，但是在实际的煤矿开采过程中，实际需要的压缩气体量和压缩机产生的压缩气体是不可能实现完全一致的，所以在实际的开采过程中，压缩机势必会不间断在自动加载和停止运行之间转换，但是使用变频技术能够实现电动机实时调速，能够有效的控制电极的用气量大小，通过对用气量大小的有效调节，能够让空气压缩机自动调控设备运转速度，在压缩机运转的过程中始终保持恒定的公供气压力，减少空气压缩机加载和卸载的频率，提高设备运转效率。
2.3变频控制技术在采煤机中的应用
变频太空就似乎在采煤机中的应用有两种系统，分别是机载系统和非机载系统。在实际的交流电牵引控制系统中，如果将变频调控装置安装在采煤机上就称作是机载系统，如果将变频调控装置和牵引变压器同时安装在顺槽内，然后使用电缆和采煤机相互连接，这种被称作是非机载系统，因为机载系统没有牵引电缆，主要是通过相对静止的短电缆将变频器输出功率传送到牵引电机上面，所以整体上传输效率会比非机载系统更高，能够将变频控制器的电气性能充分的发挥出来，同时变频调控器显示屏安装在采煤机上方便实时观察，能够更好的控制采煤机运作。
3结论
文章我们重点介绍了变频调控技术在煤矿机械设备中的应用，主要介绍了变频技术在风机、采煤机、空气压缩机以及皮带机械中的应用，可以看出变频调控技术的应用能够更好的优化这些设备的运转，同时为煤矿开采效率的提升有很大的帮助。相信这种技术的应用能够不断地推动煤矿行业的发展。
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