摘 要：現(xiàn)階段，在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中所用的電機(jī)設(shè)備逐漸增多，為滿足企業(yè)機(jī)械化發(fā)展要求，變頻技術(shù)的應(yīng)用也隨之增多。變頻技術(shù)應(yīng)用于礦山電機(jī)設(shè)備中，不僅能讓電機(jī)以高效率方式靈活運(yùn)轉(zhuǎn)，還能降低電機(jī)設(shè)備能源消耗，對(duì)節(jié)約能耗起到重要作用。文章通過(guò)對(duì)變頻節(jié)能技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹，指出當(dāng)下變頻節(jié)能技術(shù)在電機(jī)設(shè)備應(yīng)用中現(xiàn)存問(wèn)題及問(wèn)題解決對(duì)策，并對(duì)變頻技術(shù)具體應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)研究。

關(guān)鍵詞：電機(jī)設(shè)備;變頻;節(jié)能技術(shù)

我國(guó)是淺層地表礦產(chǎn)資源豐富的大國(guó)，礦山資源影響著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r。在礦山開(kāi)采技術(shù)方面，始終存在開(kāi)采效率及安全性不高、開(kāi)采過(guò)程中耗電嚴(yán)重問(wèn)題有待解決，為避免礦山資源浪費(fèi)嚴(yán)重現(xiàn)象持續(xù)發(fā)生，我國(guó)開(kāi)采技術(shù)上逐步向機(jī)械化方向發(fā)展，并在此基礎(chǔ)上引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，對(duì)礦山設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃與管理，致力于讓采礦生產(chǎn)水平與經(jīng)濟(jì)化發(fā)展水平持平，讓采礦產(chǎn)業(yè)走上高效、節(jié)能、環(huán)保型發(fā)展方向。

1 變頻節(jié)能技術(shù)原理、內(nèi)容及種類

1.1 變頻節(jié)能技術(shù)工作原理

變頻節(jié)能技術(shù)是對(duì)設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中交流電頻率靈活進(jìn)行改變，保證設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行的一項(xiàng)技術(shù)。變頻技術(shù)應(yīng)用，加強(qiáng)設(shè)備可操作性，對(duì)生產(chǎn)效率提高起到了關(guān)鍵作用。當(dāng)下，變頻技術(shù)融合信息、網(wǎng)絡(luò)及自動(dòng)化技術(shù)，使生產(chǎn)過(guò)程更加具備人性化特點(diǎn)。變頻技術(shù)通過(guò)對(duì)交流電進(jìn)行控制，根據(jù)生產(chǎn)需要對(duì)設(shè)備速度進(jìn)行調(diào)控，通過(guò)逆變器使用，對(duì)電流和電壓進(jìn)行切換和調(diào)節(jié)，根據(jù)生產(chǎn)所需要操作速度進(jìn)行調(diào)節(jié)，達(dá)到無(wú)極變速效果。變頻技術(shù)最大特點(diǎn)就是能夠根據(jù)生產(chǎn)需要對(duì)電機(jī)設(shè)備固定參數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，減少電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中能耗，在節(jié)約成本同時(shí)增強(qiáng)生產(chǎn)效率。變頻技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中優(yōu)化升級(jí)，現(xiàn)如今變頻技術(shù)與人工神經(jīng)網(wǎng)相結(jié)合，促使生產(chǎn)過(guò)程向更加規(guī)范化方向發(fā)展[1]。

1.2 變頻節(jié)能技術(shù)中變頻器內(nèi)容

變頻節(jié)能技術(shù)當(dāng)中所用的變頻器，其作用是對(duì)主頻電源進(jìn)行轉(zhuǎn)變，通過(guò)半導(dǎo)體原件將主頻電源轉(zhuǎn)頻率轉(zhuǎn)變。半導(dǎo)體導(dǎo)電性能可以通過(guò)人為進(jìn)行控制，電阻力隨著溫度升高而變小，反之，電阻力隨著溫度降低而升高。變頻器對(duì)電壓和交流電進(jìn)行逆轉(zhuǎn)步驟可分為以下兩個(gè)步驟：①將交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟?②將轉(zhuǎn)換過(guò)后的直流電進(jìn)行逆轉(zhuǎn)，即將直流電轉(zhuǎn)換成單流電。變頻器在逆轉(zhuǎn)過(guò)程中，會(huì)對(duì)頻率、電壓進(jìn)行改變，降低電機(jī)運(yùn)行曲線，達(dá)到降低電能效果。

1.3 變頻節(jié)能技術(shù)中變頻器種類

變頻器主要可以分成三個(gè)類型：①電壓型變頻器：此種類型變頻器在直流環(huán)節(jié)當(dāng)中增加了電容元件，限制四項(xiàng)運(yùn)動(dòng)，應(yīng)用比較麻煩，設(shè)計(jì)中缺少制動(dòng)器以及正弦濾波器，但是該變頻器干擾比較小;②電流型變頻器：該類型變頻器電機(jī)制動(dòng)效果比較好，但是此類變頻器內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，換流時(shí)必須通過(guò)逆變橋強(qiáng)行進(jìn)行換流，電流調(diào)整不方便，維修時(shí)還會(huì)對(duì)設(shè)備造成干擾;③高低高變頻器：此類變頻器主要是對(duì)電壓和頻率進(jìn)行升降壓控制，在運(yùn)行過(guò)程中需要增加升降壓變壓器，方可使用[2]。

2 電機(jī)設(shè)備中引入變頻節(jié)能技術(shù)問(wèn)題及改進(jìn)措施

2.1 變頻節(jié)能技術(shù)在礦山電機(jī)中問(wèn)題

變頻技術(shù)隨著數(shù)字化智能技術(shù)發(fā)展不斷進(jìn)行優(yōu)化和升級(jí)。當(dāng)下，變頻技術(shù)自動(dòng)化程度不斷加深，智能化不斷加強(qiáng)，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于采礦電機(jī)設(shè)備當(dāng)中。我國(guó)在采礦電機(jī)設(shè)備當(dāng)中應(yīng)用變頻技術(shù)時(shí)間較晚，變頻技術(shù)應(yīng)用還未達(dá)到成熟狀態(tài)，因此，存在很多問(wèn)題有待解決。主要問(wèn)題有以下三點(diǎn)。①變頻技術(shù)節(jié)能水平不高，相關(guān)部門監(jiān)管力度落實(shí)不到位，導(dǎo)致礦山電機(jī)設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中缺少專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行監(jiān)管，發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障不及時(shí)，致使設(shè)備不能夠正常運(yùn)行;②變頻技術(shù)應(yīng)用缺少規(guī)范化管控制度，未能將電機(jī)設(shè)備以及變頻技術(shù)負(fù)責(zé)人員責(zé)任進(jìn)行劃分，導(dǎo)致職權(quán)不清晰，對(duì)設(shè)備節(jié)省能耗效果缺少保障;③電機(jī)設(shè)備應(yīng)用變頻技術(shù)自動(dòng)化程度不高，需要工作人員進(jìn)行操作的工序經(jīng)常出現(xiàn)失誤情況，不利于設(shè)備正常工作，對(duì)設(shè)備工作效率產(chǎn)生很多不良影響[3]。

2.2 變頻節(jié)能技術(shù)礦山電機(jī)問(wèn)題解決措施

針對(duì)礦山電機(jī)設(shè)備當(dāng)中存在問(wèn)題，要根據(jù)具體情況落實(shí)相關(guān)解決措施。首先要將機(jī)電設(shè)備管理制度進(jìn)行完善處理，制定一套符合礦山電機(jī)運(yùn)行的，具備科學(xué)性管理制度，將變頻技術(shù)進(jìn)行運(yùn)用，保證達(dá)到降低能耗效果。在具體制度完善過(guò)程中，要先對(duì)相關(guān)工作人員職責(zé)進(jìn)行明確化處理，并加強(qiáng)礦山電機(jī)設(shè)備運(yùn)行相關(guān)監(jiān)管制度。其次，加強(qiáng)技術(shù)人員巡邏管理，增加對(duì)礦山電機(jī)設(shè)備定期檢查和不定期抽查，并將相關(guān)記錄做好并歸檔，確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性并及對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行核對(duì)。最后，要將更加先進(jìn)技術(shù)引入到變頻節(jié)能技術(shù)當(dāng)中，并不斷度該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行升級(jí)和創(chuàng)新，保證變頻技術(shù)自動(dòng)化程度滿足生產(chǎn)技術(shù)要求。在發(fā)現(xiàn)問(wèn)題中及時(shí)進(jìn)行問(wèn)題解決，才能夠保證行業(yè)當(dāng)中始終擁有新鮮血液運(yùn)行[4]。

3 電機(jī)設(shè)備中引入變頻節(jié)能技術(shù)具體應(yīng)用研究

3.1 采煤機(jī)引入變頻節(jié)能技術(shù)研究

采煤機(jī)是集機(jī)械、液壓、電氣為一體進(jìn)行礦山開(kāi)采的關(guān)鍵設(shè)備，具有組織結(jié)構(gòu)復(fù)雜龐大特點(diǎn)。礦井工作環(huán)境比較差，會(huì)導(dǎo)致設(shè)備故障頻發(fā)，帶來(lái)較大經(jīng)濟(jì)損失，應(yīng)用采煤機(jī)進(jìn)行礦山開(kāi)采使得工作效率大大提升，但是開(kāi)采過(guò)程中會(huì)消耗大量的電能，導(dǎo)致開(kāi)采成本大幅度增加。為避免該種現(xiàn)象持續(xù)發(fā)生，在采礦機(jī)械當(dāng)中應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù)，采礦機(jī)械智能化增強(qiáng)，礦山開(kāi)采過(guò)程中設(shè)備故障發(fā)生頻率明顯下降，并降低開(kāi)采成本。運(yùn)用變頻節(jié)能技術(shù)時(shí)，將電壓和頻率調(diào)整到采煤機(jī)所能適應(yīng)的頻率，達(dá)到節(jié)能降本最終效果。

3.2 帶式輸送機(jī)引入變頻節(jié)能技術(shù)研究

帶式輸送機(jī)工作是受摩擦力驅(qū)動(dòng)，將礦井之下的所采出的礦運(yùn)輸?shù)骄?。在運(yùn)輸過(guò)程中會(huì)有大量電能直接轉(zhuǎn)化成內(nèi)能消耗殆盡，造成電能嚴(yán)重?fù)p耗。變頻技能技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)⒍嘤嚯娏鬟M(jìn)行逆變傳輸，達(dá)到節(jié)能效果，變頻技術(shù)應(yīng)用還能降低熱能產(chǎn)生，保證輸送機(jī)正常運(yùn)行，延長(zhǎng)輸送機(jī)壽命，提升運(yùn)輸工作效率[5]。

3.3 風(fēng)機(jī)引入變頻節(jié)能技術(shù)研究

傳統(tǒng)風(fēng)機(jī)在使用過(guò)程中使用方法較為復(fù)雜，不僅能源消耗大，使用時(shí)還要投入大量人力資源，造成浪費(fèi)人力增加成本現(xiàn)象。風(fēng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間投入使用，還有可因風(fēng)機(jī)疲勞工作導(dǎo)致風(fēng)機(jī)故障。將風(fēng)機(jī)與變頻節(jié)能技術(shù)相結(jié)合，調(diào)整風(fēng)機(jī)頻率，使風(fēng)機(jī)達(dá)到最好通風(fēng)效果，并保持風(fēng)機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定性，安全性，不僅改變風(fēng)機(jī)性能，還減少人員配備，有效提高風(fēng)機(jī)通風(fēng)效果。

3.4 提升機(jī)引入變頻節(jié)能技術(shù)研究

礦井提升機(jī)由早期提水工具演變而來(lái)的大型絞車，與變頻技術(shù)相結(jié)合之后形成具備機(jī)械化以及自動(dòng)化設(shè)備，利用電機(jī)產(chǎn)生電能進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，未應(yīng)用變頻技術(shù)之前耗電量巨大，應(yīng)用過(guò)后可以對(duì)設(shè)備電流、轉(zhuǎn)速進(jìn)行自由調(diào)節(jié)，降低能耗。除此之外，變頻技術(shù)與先進(jìn)技術(shù)的結(jié)合，還具備濾波、過(guò)載保護(hù)以及檢測(cè)等多種功能，節(jié)省能耗同時(shí)，延長(zhǎng)提升機(jī)使用年限年，提升工作質(zhì)量。

4 結(jié)束語(yǔ)

現(xiàn)階段，采礦行業(yè)要隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，通過(guò)優(yōu)化技術(shù)，不斷提升替身行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力。變頻技術(shù)在采礦電機(jī)當(dāng)中應(yīng)用，不僅解決了我國(guó)能源消耗問(wèn)題，還使礦山開(kāi)采技術(shù)進(jìn)一步加強(qiáng)，使得礦山開(kāi)采告別原有粗獷的開(kāi)采方式，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化機(jī)械技術(shù)開(kāi)采，對(duì)資源保護(hù)起到促進(jìn)作用，達(dá)到一定環(huán)保效果，為礦山開(kāi)采行業(yè)健康發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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[2]李俊文.煤礦機(jī)電設(shè)備變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用探討[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2019（01）34-35.

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作者簡(jiǎn)介：

郭俊偉，機(jī)電助理工程師，主要從事煤礦機(jī)電安全生產(chǎn)管理工作。