矿山机电设备变频控制技术的原理及应用

目前，矿山机电设备和技术应用较为频繁，已经呈现出复杂化和机械化的特点，因此需要通过自动化控制提升机电设备的工作效率，提升矿山机电设备运行稳定性。变频控制技术具有自动化控制的功能，可以根据矿山机电设备运行情况建立自动化控制系统，从而提升矿山设备运行管理效率，提高经济价值和社会效益。

1.矿山机电设备变频控制技术的原理及应用价值

1.1矿山机电设备变频控制技术的原理

机电设备变频控制技术的原理较为复杂，在应用中使交流电先通过半导体变为其它频率，再利用相关设备将交流电转化为直流电，最后在逆变器的作用下完成对电流和电压的控制，进而实现机电设备的操作和管理，使得机电设备具有无极调速功能。这不仅可以降低机电设备的能源损耗，提升工作效率，更有利于降低对周围环境的污染，符合煤矿行业发展的低碳与绿色环保标准。另外，矿山机电设备应用变频控制技术，主要是对电流频率和电机转速关系的利用，以此提升机电设备的工作量和运行速度，可以在短时间内高效完成工作。

1.2矿山机电设备变频控制技术的应用价值

1.2.1提升了工作效率和成本控制能力

通过上述分析发现变频控制技术能够改善机电设备的运行状态，在降低工作负荷的基础上提升工作效率。这不仅增强了机电设备的灵活性，更建立了变频控制系统，该系统具有自动化控制功能，可以实现远程控制、智能控制和速度调节等，因此在变频控制技术的应用下矿山开采效率不断提升，各项机电设备运转更为迅速，由此也降低了矿山企业人力资源数量，节省了人力支出，提升了工作效率和成本控制能力。

1.2.2有利于提高环保效益

以往矿山机电设备的运行会产生大量烟气，不仅污染环境，也消耗了大量能源。而在矿山机电设备中应用变频控制技术，一方面增强了设备运行的成熟度，可以减少机电设备运行产生的污染情况，另一方面也降低了自身能耗，从而提升了环保效果，较好地满足了煤矿企业长远发展的需求。

2.矿山机电设备变频控制技术的具体应用

2.1在皮带设备中的应用

矿井皮带机是矿山作业的主要设备之一，其利用轮毂产生动力，在摩擦力的影响下实现皮带运作，进而完成煤矿的运输工作。皮带机的功率较大，在运行过程中会产生较大电流，为了避免发生突发情况，维持皮带机的稳定状态，有些工作人员会利用其中的转子串接电阻改善转矩和降低空载系统的压力，虽然这种方法具有一定成效，但无法在根本上解决皮带电流问题，甚至可能因为电流导致电网压力失衡，造成电机内部损坏，皮带机也可能出现断裂和老化情况。在此背景下，将变频控制技术应用到皮带设备中，可以根据变频控制系统的荷载情况调整电流输出频率和力矩，尤其是在继电器的影响下，使电流的输出状态符合皮带设备的控制标准，进而提升控制效果。另外，在变频控制技术的作用下改善了上下轴出力不均的情况，避免了皮带偏移现象，提升了矿山作业效率。

2.2在采矿系统设备中的应用

采矿机电是矿山作业机电设备体系中的核心，其具体负责矿石的开采工作。从整体上来看，该设备的运行程序较为复杂，操作难度大。因此，应用变频控制技术的应用与PLC技术等自动化控制技术共同改变设备运行状态，将变频控制配套设施接入到自动化控制系统中，并通过接收、识别中控系统下达的指令，来运行继电器，使逆变器的输出电流能够控制指令要求，实现采矿系统设备的变频控制。

2.3在铲运机及矿山辅助设备中的应用

当前，矿山机电设备应用基本实现常态化，而铲运机及矿山辅助机电设备是技术应用的主要领域。根据变频技术建立变频控制系统，该系统与矿山控制中枢系统具有连接关系，因此可以按照变频控制系统制定作业计划，进而完成对铲运机及矿山辅助机电设备的远程操作。另外，变频控制系统中储存了程序算法，该算法是对铲运机及矿山辅助机电设备自动运行的执行程序，工作人员在开启设备后可以实现自动操作，同时也具有人工操作功能。由此通过变频控制技术实现了铲运机及矿山辅助机电设备的人工控制和自动化控制模式，提升了设备的工作效率。

2.4在通风设备中的应用

除了皮带设备，变频控制技术还可以应用在通风设备中。在矿井开采中，通风机的主要功能是保证井下空气正常流通，将有害的气体排出矿井，实现通风换气，这也说明通风机在整个生产过程中具有重要的作用。当前，矿井开采的深度不断加大，要求通风机具有较大功率，满足深层次矿井通风换气需求。为此，将变频技术应用到通风机中，可以有效增大通风机功率。在实际工作中，变频控制技术可以根据实际需求的风量调节通风机功率，防止电能浪费，保证通风机稳定运行。此外，将变频控制技术应用到通风设备中还可以有效降低设备的启动电流，减少对矿井设备的冲击，对相关设备起到保护作用，减少企业在设备维护方面的投入，延长设备的使用寿命。

结语：变频控制技术作为一种新型的技术手段，可以广泛应用于矿山作业的机电设备、提升设备和通风设备中，不仅可以延长设备的使用寿命，提高工作效率，降低企业的生产成本，还可以增强设备运行的稳定性，保障设备的安全运行状态，提高煤矿机电设备加工和生产的质量，改变传统机械作业方式。虽然当前变频控制技术已经广泛应用于煤矿行业中，但要想进一步提高生产水平，还要加强对变频控制技术的研究，推动变频控制技术在矿山机电设备中的进一步使用，切实提高煤矿生产效率。

参考文献：