葛强 潘玉栋 潘光峰

摘    要：近几年来，随着我们国家的科学技术不断发展，在矿山机电设备当中，对于变频控制技术的应用也是越来越广泛，变频控制技术在矿山机电设备中广泛使用，有效降低了机电设备正常使用的能耗，有效的延长了各种机械设备的使用寿命，是科学化的重要标志。本文对矿山机电设备的变频控制技术进行一定的分析研究，本文通过对变频控制技术进行全面的分析研究，希望能够进一步提升在机电设备当中对于该技术的应用。

关键词：矿山;机电设备;变频控制技术

1  矿山机电设备变频控制技术概述

一般来说，在矿产资源开采中，采矿机械设备的使用不应超载，但是，在我国的采矿行业中，不可避免地会出现长期的采矿机械超载工作。在采矿工作时要记得节约能源，保护环境。变频调速技术的出现给矿山工业带来了节能曙光，变频调速技术与矿山机械的有机结合是以新技术激活传统工业[1]。变频调速技术与矿山机械设备的有机结合，充分满足了新时期我国矿业发展的新要求。所谓变频控制技术实际上是计算机技术、电力电子技术和电机传动技术相结合的一种综合性强的新技术。通过广泛应用变频调速技术可以实现在工作过程中大大减少损失，节约资源，减少矿区周围生态环境的进一步破坏。

2  变频控制系统在矿山开采中的作用

矿产资源作为重要的基本能源，在人民群众的日常生活和工作中发挥着重要作用，占据着核心地位。但国内矿产资源开发过度，储量不断减少。在社会所需的能源资源中，企业之间的矿产资源竞争十分激烈。针对这种情况，有必要提高矿山企业的开采效率，以改善矿产资源的短缺[2]。为了提高矿山企业的效率，有必要提高矿山机械的效率。在提高效率的基础上，减少排放污染，节约环境是非常重要的。因此，矿山企业在开采阶段应采用最新、最先进、最高效的技术手段，实现节能降耗、高效开采的目标。

3  矿上机电设施变频控制技术运用

3.1  提升机设备中的应用

在矿山中，提升机的存在的意义是负责物料和人员的安全运输，并在矿山生产中发挥关键作用。一般方法是先通过金属电阻器与电动机的转子电路相连接，然后使用鼓型控制器或接触器关闭电阻对速度进行调节。并且，存在诸如电阻消耗过多等情况。当需要减速段和处于下降时，动力制动直流电源以及低频电源都是必须的，这较易造成设备损坏，大量的电能浪费也会产生，并且安全性也存在诸多问题。此时，这将对矿山安全生产和经济运行的效率产生影响。将变频控制技术添加到矿山提升驱动系统中，也对于出现的问题进行预测，实现了无级，平稳的加减速和系统各个方面的性能的提升，各个方面的保护也提升了[3]。

3.2  皮带机中的应用

皮带机的功率大于提升机功率，通过然绕线电机并且经转子绕组降压启动后工频巡行经液力耦合器切换到皮带机。它的操作方法是通过驱动轮轂，通过摩擦力牵动皮带，皮带通过其独特的张力变形以及摩擦力在滚轴上面转动。其中，转子串联电阻提高了转矩，提升了减压和空载启动的能力，然而启动电流仍过大，易造成电网电压的不稳定，电机内部机械冲击，散热情况较差。因为启动时间不足，导致皮带断裂和老化严重，因此皮带必须足够坚固。当液力偶合器工作时，内部油温升高，磨削部件的情况严重等，维护难度和成本提升，对环境产生污染，功率平均和同步变得困难。皮带机使用变频技术实现软启动和软停止，皮带机的工作性能得到稳定。改造后，系统根据负载的变动来调节输出频率和转矩，改变电动机以前的工频恒速运行方式，节省了功耗。在此过程中，系统功率因数达到90%以上，工作效率提升。高压变频器利用了皮带机的能量的反馈机制，减少了能源消耗和其他设备的维护成本，节省了资金，提高了环保性[4]。

3.3  通风机中的运用

对于矿井的很多生产设备来讲，通风机中的主扇风机具备举足轻重的地位。通风机的关键作用在于确保矿井生产条件中空气的流畅性，将有毒有害气体排出，换入新鲜空气。因为通风机的工作时间比较长，通风效果跟煤矿财产安全与员工的生命安全密切相关，所以，煤矿通风系统也被叫做煤矿的“呼吸系统”。

基于煤矿采掘的不断开展，煤矿采掘持续增加深度，因此对煤矿风机功率的要求越来越高。持续增加的通风机功率要求，业已变成制约煤矿作业深入开展的一个关键性阻碍。鉴于此，倘若在煤矿通风设备中应用变频技术，那么就能够在生产过程中结合实际要求的风量大小自主调整通风机的运行功率，防止浪费电能，能够合理地降低能耗，从而能够实现理想的节能效果[5]。并且，变频节能技术在煤矿通风机设备中的应用，可以实现通风机的变频软起动，不仅降低了电流起动对煤矿设备的冲击程度，而且降低了电流对电网设备的冲击程度，可以有效地保護煤矿电网设备和生产设备。在煤矿生产中，由于大部分时间风机运行处于低速状态，在煤矿风机设备中应用变频节能技术，可以延长设备的使用寿命，同时降低设备的运行强度，降低设备维护成本，从而大大提高煤矿井下生产的效率，实现人力物力的节约。

3.4  井下绞车电控制系统中的应用

在电控系统与保护系统中运用变频调速技术，有些需要注意下具体细节，输入电源为660V，频率大小是50Hz，输出功率的调节需要在0W～50W这个范围内，电压变动也一定在负15%到正10%这个范围内，而频率的调控在负2.5%到正2.5%这个范围内，过载能力需强，在负载变化中最低负120%，最高是正120%的额定负载，这就达到了四象限运转的基本条件。有自动转矩提高功能，当低频运转时，可以确保整体额定转矩，也可以保护好每个元件过热状况。应用在控制箱中的快开门方式，电气控制使用双PLC全数字控制系统，硬件电路互相荣誉做好绞车提升以及数字这两个部分的监控，同时当PLC发生故障时可以做到技术完成临时提升这一点[6]。当控制系统中配置正常且稳健操作时，设定好每个保护设备，面对过卷装与限速两个装置，以及加速功能保护时需作为独立存在的双线模式。而且这一样需在有保护试验功能写的基础上进行。无发出信号便不可以启动车，发出信号时间间隔要超过30d，的确，声光信号以及控制制回路这两方面都具备具闭锁这个功能。

4  结语

目前，变频控制系统在矿井机电设备中的应用已经取得了显著的成绩。变频技术的应用在一定程度上提高了矿山企业的开采效率和加工效率，并由于降低了企业的生产成本，为矿山企业带来了巨大的经济效益。

参考文献：

[1] 马宗华.试析矿山机电设备中变频控制技术的应用探究[J].世界有色金属，2018（6）：34+36.

[2] 邱吕宝.变频控制技术在煤矿机电设备中的应用[J].内蒙古煤炭经济，2018（7）：5～6.

[3] 王强.煤矿机电设备变频控制技术[J].科学技术创新，2018（4）：171～172.

[4] 李平生.变频控制技术在矿山机电设备中的应用[J].内蒙古煤炭经济，2017（23）：38+43.

[5] 高崎山.矿山机电设备变频控制技术分析[J].建材与装饰，2017（42）：171～172.

[6] 孙金龙.矿山机电设备变频控制技术[J].科技风，2017（17）：144.