我國煤礦機電設(shè)備中變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用分析

楊學琴

摘 要：隨著社會經(jīng)濟迅速發(fā)展，對于擴展煤炭市場具有很大促進作用，隨著不斷增強的企業(yè)競爭以及不斷開采煤礦資源，可利用煤礦資源變得越來越少，開始明顯出現(xiàn)資源短缺問題?，F(xiàn)階段，機械設(shè)備節(jié)能效率和排放污染的程度成為研究的重要方向，變頻節(jié)能技術(shù)對于采掘機、提升機、空壓機等具有十分明顯的節(jié)能效果和調(diào)節(jié)性能，可以在一定程度上促進企業(yè)的發(fā)展和進步。

關(guān)鍵詞：煤礦；機電設(shè)備；變頻節(jié)能；應(yīng)用

中圖分類號：TD63 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）30-0019-02

我國屬于具有豐富煤礦資源的大國，地表層中具備很大量的煤礦資源。不斷發(fā)展煤礦產(chǎn)業(yè)，對于提高國民經(jīng)濟具有很大促進作用。現(xiàn)階段，國內(nèi)煤礦開采事業(yè)整體情況不樂觀，煤礦企業(yè)，特別是一些小型煤礦，往往都會存在技術(shù)落后的問題，在實際生產(chǎn)和開采的過程中，不能保證安全問題，從而影響整體生產(chǎn)效率。為了能夠很好的解決上述問題，在煤礦機電設(shè)備中逐漸應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù)，充分結(jié)合實踐和理論，其具備十分良好的應(yīng)用性能，可以進行大量推廣，以便于可以增加生產(chǎn)效率，全面實現(xiàn)安全、可靠的變頻技術(shù)。

1 變頻節(jié)能技術(shù)基本概述

變頻節(jié)能技術(shù)實際上是利用高科技方式來達到改變電流頻率目的的一種技術(shù)，其中控制電源頻率的是變頻器，變頻器基本原理就是，工頻電流在整流器中變?yōu)橹绷麟娫矗缓蟀阎绷麟娫醋優(yōu)榭梢岳秒妷?、頻率控制的交流電，最后輸送到電動機內(nèi)，變頻器具有比較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。主要包括電極電容、電源板、鍵盤、控制面板等構(gòu)成，有效合理結(jié)合上述元件，可以在最節(jié)能情況下運行電動機。傳統(tǒng)煤礦機電設(shè)備是不能夠改變電流頻率的，在運行設(shè)備的時候，不能控制和改變轉(zhuǎn)數(shù)，促使煤礦機電設(shè)備會長期運行在恒定的情況下，不但會縮短設(shè)備運行周期，還不能合理的改變設(shè)備轉(zhuǎn)速，并且導(dǎo)致消耗大量能源。隨著不斷研究和發(fā)展，開始出現(xiàn)變頻調(diào)節(jié)技術(shù)，很大程度改變了這一問題。在煤礦機電設(shè)備中使用變頻技術(shù)，可以在運行過程中節(jié)約能源，還可以提高設(shè)備靈活性，最大限度降低能源損耗和提高使用年限。

2 煤礦機電設(shè)備中變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

2.1 采煤機中應(yīng)用變頻技術(shù)

由于不斷完善和改進變頻節(jié)能技術(shù)，使其可以完全符合煤礦設(shè)備運行中的電牽引需求，限制電機設(shè)備牽引尺寸，因此，不可以具有過大的功率。在具有相同尺寸外形的情況下，交流電機可以變得更大，對于提高系統(tǒng)可靠性和增加功率具有一定作用。一般來說，不會只有一種電機牽引變頻結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，其中交、直、交變頻系統(tǒng)具備性能可靠、使用壽命長等特點，成為比較廣泛應(yīng)用的技術(shù)。牽引部分的供電方式基本就是牽引變壓器，可以把三相工頻交流電變?yōu)楹愣ǖ闹绷麟姡蛘咭部梢宰兂山涣麟?，然后利用大功率晶閘管把其變?yōu)榭勺冸妷汉皖l率的交流電，達到無極調(diào)速的目的。變頻技術(shù)還具有一定的保護作用，例如，熔斷絲切斷、控制電源異常、過負荷、過熱、過電流失速、欠壓、CPU控制電路異常等。如果能夠開啟變頻技術(shù)中的保護功能，會使得立即停止變頻器的工作，利用數(shù)碼管顯示故障情況，數(shù)字面板來合理設(shè)置參數(shù)，保證可以在額定轉(zhuǎn)速基礎(chǔ)上恒定調(diào)速。

2.2 提升機中應(yīng)用變頻技術(shù)

提升機是可以利用相應(yīng)設(shè)備來運輸系統(tǒng)中礦石、廢石、設(shè)備、材料等環(huán)節(jié)，是煤礦地下運輸主要設(shè)備。礦井系統(tǒng)因為具備控制復(fù)雜、運行快、慣性大等特點，經(jīng)常會交替實際運行情況，但是不管怎樣提升機運行，都需要具備很高的電機轉(zhuǎn)動要求，如果具有比較低可靠性的電機傳動過程，會很大程度影響系統(tǒng)的運行和生產(chǎn)效率，但是在實際運行的時候，還會存在效率不高、工作量大的問題。如果沒能依據(jù)實際規(guī)定運行速度曲線進行，會導(dǎo)致系統(tǒng)失控，出現(xiàn)不可避免的超速或者過卷事故，影響和危害工作人員人身安全。不少中小型提升機都會使用交流電傳動系統(tǒng)，但是由于存在效率低、調(diào)速性能差等問題，在使用的時候，會大量消耗系統(tǒng)電能，從而影響系統(tǒng)正常運行。在礦井提升機中應(yīng)用變頻技術(shù)，是未來發(fā)展的重要方向，在應(yīng)用變頻技術(shù)的時候，基本上都是以PLC控制系統(tǒng)和高壓變頻調(diào)速控制系統(tǒng)位主，前者可以利用PLC控制達到目的，存在電磁兼容性和絞車系統(tǒng)保護功能技術(shù)，可以在一定程度上監(jiān)視動態(tài)換面、控制全程位置和速度；后者主要是利用串聯(lián)單元多電平高壓變頻控制系統(tǒng)，不但能夠保證系統(tǒng)的安全性和抗干擾能力，還可以在低壓控制電路和高壓主電路中進行通訊。

2.3 井下傳送帶中應(yīng)用變頻技術(shù)

煤礦井下運輸?shù)闹饕獎恿褪菐竭\輸機，可以在距離相對較遠的工作點間進行運輸送料，保證可以分離物料運載裝置和驅(qū)動裝置，避免出現(xiàn)皮帶打滑、撒料等問題，確保可以連續(xù)可靠運輸煤炭，在井下傳送中應(yīng)用變頻技術(shù)，可以達到軟啟動皮帶的目的，還可以確保能夠穩(wěn)定運行和啟動設(shè)備，此外，應(yīng)用變頻技術(shù)可以最大限度增加利用率，確保在運行過程中能夠具有90%以上的能源利用率，可以降低能源消耗，還可以及時在煤礦機電設(shè)備中輸送多余負力，降低運行消耗的熱力。

2.4 煤礦通風機種應(yīng)用變頻技術(shù)

煤礦通風機包括兩部分，局部通風機和主風機，一般把在地面上安裝主風機，基本上都是抽出式，會存在井風井和會風井，并且會在井下出現(xiàn)全負壓系統(tǒng)。在井下安裝局部通風機，大多數(shù)都是壓入式，基本上都是應(yīng)用在巷道掘進中。煤礦通風機的基本作用實際上就是排出以及稀釋有害氣體，并且保證井下具備新鮮風流，達到降溫的目的。隨著不斷進行挖掘和開采，即便沒有改變風量，也會不斷提高對于井下風壓的需求，從而會增加風機的實際運行功率。在風機中應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù)以后，可以依據(jù)實際巷道需求來合理調(diào)節(jié)，保證可以最大程度節(jié)約能源，合理更改以往風機滿負荷工作情況，在改造風機以后，出現(xiàn)的軟啟動功能不僅可以隨時停止，還不會沖擊電網(wǎng)。

2.5 水泵中應(yīng)用變頻技術(shù)

在生產(chǎn)煤炭的過程中，水流量是依據(jù)實際情況進行的，一般情況下，會在變工況的時候運行，利用機械對閥門的實際開度合理調(diào)節(jié)，達到水泵運行的目的。經(jīng)過長時間的運行，會不斷降低水泵運行效率，縮短設(shè)備使用期限。在水泵設(shè)備中合理應(yīng)用變頻技術(shù)，主要就是利用變頻器和PLC控制器，在設(shè)備中安置PLC控制器，可以在一定程度上提高變頻器的智能化和靈活性，確?？梢愿咝?、安全的生產(chǎn)運行。變頻器可以靈活控制水泵的啟停，可以降低因為頻繁起停和空轉(zhuǎn)過程中的能量消耗，確保在恒定井下液位的時候，還可以最大限度降低設(shè)備損耗。

3 結(jié) 語

總而言之，在煤礦機電設(shè)備中應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù)變得更加廣泛，不僅能夠合理的控制設(shè)備運行速度，還可以有效降低磨損機械的程度，可以利用變頻節(jié)能技術(shù)來解決生產(chǎn)過程的操作問題，以便于可以提高運行效率和整體性能，除此之外，在未來的發(fā)展過程中，變頻技術(shù)對于配置特殊設(shè)備、專業(yè)化設(shè)備以及達到網(wǎng)絡(luò)化控制變頻器的目的，保證可以充分發(fā)揮變頻技術(shù)的實際作用，為企業(yè)發(fā)展帶來最大化的經(jīng)濟效益。

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