文/任昕亮

社會發(fā)展對煤炭的需求與日俱增，但是相對應(yīng)煤炭行業(yè)的利潤也隨之下降。在激烈的競爭環(huán)境當(dāng)中，煤礦企業(yè)對于煤礦資源的開采方式更加趨向于自動化，而在煤礦企業(yè)進(jìn)行自動化開采的進(jìn)程當(dāng)中，變頻技術(shù)的使用會就其開采過程的安全性方面起到重要的作用，在保證安全的前提之下，煤礦企業(yè)可以合理的控制自身生產(chǎn)成本，不斷提升自身的綜合實(shí)力。而雖然將變頻技術(shù)應(yīng)用到煤礦生產(chǎn)中將節(jié)省大量的能耗和成本，但是該技術(shù)的發(fā)展還有很大的提升空間。

1 變頻技術(shù)應(yīng)用的初步認(rèn)識

變頻技術(shù)不僅能夠在煤炭行業(yè)廣泛使用，在很多行業(yè)也有巨大的前景。但無論如何其最關(guān)鍵的設(shè)備就是變頻器，這和三相異步電機(jī)密切相關(guān)。煤炭作為不可再生資源已經(jīng)無法長期滿足人類的巨大需求，更有效率的開采成為行業(yè)發(fā)展的必然要求。同時(shí)，公司也應(yīng)該有強(qiáng)烈的憂患意識，居安思危，采用先進(jìn)的開采技術(shù)，降低能耗。所以，廣泛的采用變頻技術(shù)成為行業(yè)的必然選擇。既可以節(jié)省電力的消耗，也可以降低對環(huán)境的影響。其次，在變頻技術(shù)的作用下賦予煤礦機(jī)電設(shè)備一定的自動化效果。可以通過變頻器自主調(diào)節(jié)工作的參數(shù)，將設(shè)備的運(yùn)行調(diào)整到最佳的狀態(tài)。

而變頻技術(shù)在工作當(dāng)中主要工作原理是將系統(tǒng)中的工頻電流轉(zhuǎn)化為直流電壓，這些直流電壓在進(jìn)行一系列轉(zhuǎn)變之后，通過形成相應(yīng)的頻率，最終產(chǎn)生交流電壓支持電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。在當(dāng)前的煤礦機(jī)電工程當(dāng)中，合理對變頻技術(shù)進(jìn)行使用，不僅提高了煤礦資源開采人員的人身安全性能，并且對于在工作過程當(dāng)中使用的機(jī)械設(shè)備，也可以有效降低其負(fù)荷，最終對煤礦企業(yè)產(chǎn)生更高的經(jīng)濟(jì)效益形成一定的影響。

2 變頻技術(shù)的應(yīng)用迫在眉睫

（1）目前我國進(jìn)行經(jīng)濟(jì)去杠桿，淘汰過剩的產(chǎn)能，很多高耗能企業(yè)面臨淘汰重組，煤炭行業(yè)經(jīng)過很多年粗放的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了逐漸良性發(fā)展的軌道；

（2）新能源經(jīng)濟(jì)成為未來發(fā)展的趨勢，意味著其必然取代傳統(tǒng)的煤炭行業(yè)的部分地位；然后，在不可再生資源日益減少的今天，節(jié)約使用、高效開采成為全民的共識，同時(shí)也是行業(yè)發(fā)展的必然要求。

（3）市場競爭日益激烈的今天，企業(yè)要想在市場上始終占有一席之地，必須不斷對自身實(shí)力進(jìn)行優(yōu)化提升，通過不斷發(fā)展的新興技術(shù)來提升自己的核心競爭力，防止被市場淘汰。

對此，煤礦資源開采的企業(yè)必須對市場進(jìn)行深入了解，在不斷變化的市場環(huán)境當(dāng)中選擇最適合自身發(fā)展的道路，采用以變頻技術(shù)為代表的新技術(shù)必然是煤礦機(jī)電工程的選擇，只有通過不斷改進(jìn)自身開采過程當(dāng)中的技術(shù)能力，煤礦企業(yè)才能在有效降低自身成本費(fèi)用的前提之下，獲得較之行業(yè)其他競爭對手更為高額的利潤，使企業(yè)不斷增添新的活力，長期發(fā)展下去。

3 變頻技術(shù)在煤礦機(jī)電工程的應(yīng)用

3.1 變頻技術(shù)在空氣壓縮機(jī)中的運(yùn)用

在傳統(tǒng)的實(shí)踐中主要通過空氣壓縮機(jī)給煤礦風(fēng)動機(jī)提供動力，導(dǎo)致電機(jī)一直處于工作的轉(zhuǎn)態(tài)。其次，壓縮機(jī)需要通過控制調(diào)節(jié)壓力的大小。所以，氣體含量小于實(shí)際需要的含量時(shí)，空氣壓縮機(jī)一直處于高頻率的運(yùn)行狀態(tài)，嚴(yán)重影響電網(wǎng)其他設(shè)備的正常使用。但是在技術(shù)的加持下這種狀況會極大地改變，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行，不斷調(diào)整電極的用氣量，從而可以有效控制設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，減少空氣壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率，提升效率。并且在煤礦資源開采中期，對于其施工的實(shí)際操作難度會要求更高，操作過程也會非常復(fù)雜，再次過程當(dāng)中，機(jī)器設(shè)備出現(xiàn)故障的時(shí)候，空氣壓縮機(jī)往往會由于機(jī)器設(shè)備維修難度較高、長時(shí)間處于不工作狀態(tài)而閑置在現(xiàn)場，這就造成了在煤礦資源的開采過程當(dāng)中，出現(xiàn)了大量的資源浪費(fèi)現(xiàn)象，空氣壓縮機(jī)的使用率也會明顯降低。對此，在空氣壓縮機(jī)當(dāng)中使用變頻技術(shù)便可以有效避免這一現(xiàn)象的發(fā)生，起到良好的節(jié)能效果。

3.2 變頻技術(shù)在采煤機(jī)中的應(yīng)用

采煤機(jī)在這個(gè)系統(tǒng)中的作用至關(guān)重要，出現(xiàn)故障影響整體的運(yùn)行，通過變頻技術(shù)不僅可以降低采煤機(jī)事故的次數(shù)，而且在煤礦機(jī)電工程當(dāng)中，可以大幅度降低電量使用，從而進(jìn)一步降低在此過程當(dāng)中的機(jī)械成本以及制造成本，為企業(yè)獲得更高的經(jīng)濟(jì)利潤產(chǎn)生積極的影響。因?yàn)樽冾l技術(shù)可以通過能量回饋達(dá)到節(jié)電的目的，還可以牽引采煤機(jī)的運(yùn)行。其次，還可以通過逆變電路和交流電的相互作用，大量節(jié)省用電。

3.3 變頻技術(shù)在煤礦資源開采人員安全方面的應(yīng)用

變頻技術(shù)在煤礦風(fēng)機(jī)中的運(yùn)用對煤礦企業(yè)來說通風(fēng)設(shè)備關(guān)系人員的安全，一直處于工作的狀態(tài)。但是隨著開采深度增加，煤礦風(fēng)機(jī)的功率也隨之增加。煤礦風(fēng)機(jī)的安全可靠以及節(jié)電成為重要的考慮因素。現(xiàn)實(shí)中由于通風(fēng)的設(shè)計(jì)不盡相同，后期的維護(hù)和更新難度也有所差異，并且在維護(hù)過程中通風(fēng)設(shè)備處于短暫的閑置狀態(tài)，得不到合理的運(yùn)用，而且長期閑置會嚴(yán)重威脅工作人員的生命安全。但是變頻技術(shù)的使用會很好地改善這種不合理的狀態(tài)，因?yàn)樽冾l技術(shù)和風(fēng)機(jī)的組合可以減少重復(fù)的作業(yè)，而且對煤礦的通風(fēng)問題也可以很好地解決。主要得益于變頻技術(shù)很好地解決通風(fēng)、效率以及人員的安全之間的關(guān)系。

3.4 在礦井機(jī)提升機(jī)中的運(yùn)用

礦井提升機(jī)的工作條件極為復(fù)雜，設(shè)備的可靠性、人員的安全以及生產(chǎn)的效率都必須得到保證。但是礦井提升機(jī)一直處于不斷啟停狀態(tài)，設(shè)備的磨損比較嚴(yán)重，使用的年限也會大大降低。但是變頻技術(shù)的使用可以動態(tài)監(jiān)測工作的狀態(tài)，對啟停、加速、減速合理的控制，減少機(jī)械之間的相互沖擊。因此，人員可以根據(jù)工作的需要進(jìn)行轉(zhuǎn)速的控制。

3.5 在皮帶輸送機(jī)中的運(yùn)用

皮帶輸送機(jī)是常用的運(yùn)輸設(shè)備，以往主要有相應(yīng)的電機(jī)帶動皮帶的運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)煤炭的運(yùn)送，但是借助液力耦合器進(jìn)行啟動嚴(yán)重影響電力的穩(wěn)定，皮帶的嚴(yán)重磨損增加后期的維護(hù)成本。但是變頻技術(shù)很好地改善了這一狀況，無需借助液力耦合器實(shí)現(xiàn)啟動，實(shí)時(shí)監(jiān)測皮帶的運(yùn)行狀態(tài)、表面的張力。所以，對整個(gè)電力的穩(wěn)定和皮帶的磨損都有很好的改善作用。

3.6 在水泵中的運(yùn)用

和我們常見的水泵有所不同的是煤礦中的水泵不僅可以實(shí)現(xiàn)液體的抽取，還可以進(jìn)行增壓的工作。水泵在長期的運(yùn)行中出現(xiàn)電能的極大消耗和設(shè)備磨損是常見的現(xiàn)象，但是通過變頻技術(shù)的運(yùn)用可以很好地控制額定的運(yùn)行限度，合理的開始運(yùn)轉(zhuǎn)速度和啟停時(shí)間，從而降低運(yùn)行的故障。

3.7 在皮帶設(shè)備中的應(yīng)用

在煤礦企業(yè)機(jī)電工程實(shí)踐當(dāng)中，往往會有很多環(huán)節(jié)需要使用皮帶設(shè)備。煤礦資源的開采過程會通常是在井下進(jìn)行，對于工作人員開采的煤礦資源，需要進(jìn)行長達(dá)幾百米的傳輸，而在這一傳輸過程當(dāng)中，傳輸機(jī)設(shè)備通常很大程度依賴于皮帶設(shè)備。在皮帶運(yùn)輸機(jī)啟動之時(shí)，通常需要較大的瞬時(shí)電壓對其進(jìn)行啟動，如果運(yùn)輸機(jī)設(shè)備啟動時(shí)需要的這一瞬時(shí)電壓未能得到較好的控制，那么運(yùn)輸機(jī)當(dāng)中的一些元件設(shè)備便會產(chǎn)生一定的損耗，長此以往會對煤礦資源的開采過程的順利進(jìn)行產(chǎn)生不利影響，浪費(fèi)煤礦企業(yè)對資源開采時(shí)所消耗的人力以及機(jī)械成本。而皮帶運(yùn)輸機(jī)在啟動之后，雖然之后的傳輸工作依靠于皮帶與滾筒之間摩擦產(chǎn)生的作用力來進(jìn)行，但是在這一過程當(dāng)中，摩擦?xí)a(chǎn)生大量的熱量，皮帶的熱度會不斷升高。如果不能及時(shí)對這些熱量進(jìn)行釋放疏散，不僅皮帶的質(zhì)量會受到影響，而且在長期的工作之后，皮帶的磨損會對煤礦資源的開采過程留下非常重大的安全隱患。對此，變頻技術(shù)的使用便有效解決了皮帶傳輸機(jī)在工作過程當(dāng)中可能出現(xiàn)的上述問題，從控制啟動時(shí)的電流以及減少傳輸過程中摩擦產(chǎn)生的熱量兩個(gè)方面著手，在解決上述問題的同時(shí)進(jìn)一步提升皮帶運(yùn)輸機(jī)的使用壽命。

4 結(jié)束語

社會的發(fā)展必然是機(jī)械取代人工的一個(gè)過程。機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用將在社會各個(gè)角落，但是如何合理的使用機(jī)械就是我們必須認(rèn)真考慮的話題。因?yàn)橘Y源的有限性和人類發(fā)展持續(xù)性的客觀現(xiàn)實(shí)，要求人們不斷改進(jìn)技術(shù)、節(jié)約資源、降低能耗。其次，每個(gè)行業(yè)有其自身的發(fā)展規(guī)律，在尊重規(guī)律的基礎(chǔ)上合理的布局、著眼未來才有出路。變頻技術(shù)在現(xiàn)代煤礦機(jī)電工程中的應(yīng)用就是很好地體現(xiàn)。煤礦行業(yè)的發(fā)展早已不是粗放的發(fā)展模式，必須有新技術(shù)的加入才符合目前的發(fā)展現(xiàn)實(shí)。變頻技術(shù)的使用就很好地迎合了現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)發(fā)展的需求，既可以為社會牟利，也可以為自身的發(fā)展增強(qiáng)競爭力。所以，通過變頻技術(shù)合理的調(diào)整生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，減少不必要的消耗，使各個(gè)環(huán)節(jié)合理配合，達(dá)到生產(chǎn)效率的最大化。