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

張佳浩

摘 要：在改革開放的大環(huán)境的背景之下，國家大力提倡環(huán)保能源的應(yīng)用，借此形成重工業(yè)技術(shù)轉(zhuǎn)型，解決長期以來第一產(chǎn)業(yè)發(fā)展引發(fā)的諸多環(huán)境污染的問題。煤礦行業(yè)的專業(yè)技術(shù)人員也在積極地探索新的節(jié)能技術(shù)，發(fā)現(xiàn)變頻節(jié)能技術(shù)應(yīng)用于煤礦機(jī)電設(shè)備中可以有效地節(jié)省生產(chǎn)成本，還能改善環(huán)境污染問題。

關(guān)鍵詞：煤礦機(jī)電設(shè)備;變頻節(jié)能技術(shù);應(yīng)用

1變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中應(yīng)用的基本原理

當(dāng)前，煤礦開采工作實(shí)施期間所應(yīng)用到的技術(shù)種類繁多，如電力電子技術(shù)、微機(jī)技術(shù)等等，在這些技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)之上，變頻控制技術(shù)得以成功建立。變頻控制技術(shù)的有效應(yīng)用，使得機(jī)電技術(shù)與強(qiáng)弱電之間的聯(lián)系得以加強(qiáng)，一種全新的電子技術(shù)得以成功形成，該技術(shù)的綜合性更高。從技術(shù)層面角度分析，變頻控制技術(shù)就是合理的應(yīng)用電子半導(dǎo)體，在此基礎(chǔ)之上將工頻電源予以轉(zhuǎn)化，使得其與現(xiàn)有工作頻率不統(tǒng)一。從理論層面分析，變頻控制技術(shù)就是通過采用更加科學(xué)合理的方法，將工頻交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟妷海缓蠼柚孀兤髟O(shè)備，對(duì)原有的頻率以及電壓予以調(diào)整。通過對(duì)電壓有效調(diào)節(jié)的方式，使得電動(dòng)機(jī)實(shí)際驅(qū)動(dòng)電源可以更好的應(yīng)用于工作驅(qū)動(dòng)之中，在此過程中，電動(dòng)機(jī)還可以充分的接受電壓與電壓的無極調(diào)速。變頻調(diào)速控制技術(shù)的一大優(yōu)勢，還在于其可以有效的降低損耗，因此達(dá)到節(jié)能的目的[1]。煤礦機(jī)電設(shè)備在長時(shí)間高負(fù)荷的運(yùn)轉(zhuǎn)之下，無法對(duì)專轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行調(diào)整，因此，機(jī)電設(shè)備在運(yùn)行期間對(duì)于能源的損耗是極大的，機(jī)電設(shè)備的使用壽命可能也會(huì)因此而縮短。在煤礦機(jī)電設(shè)備中引入變頻節(jié)能技術(shù)，則可以有效的改變機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行速度，這樣能源損耗將會(huì)大幅度降低，機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行速度得以更好的優(yōu)化，設(shè)備損壞率降低，其壽命也可以有效延長。

2煤礦機(jī)電設(shè)備中變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域

2.1提升機(jī)設(shè)備運(yùn)用

對(duì)于傳統(tǒng)煤礦企業(yè)來說，提升機(jī)的應(yīng)用是非常廣泛且也是最基礎(chǔ)的設(shè)備，這也決定了它在企業(yè)煤礦生產(chǎn)中的重要作用。在生產(chǎn)過程中，煤礦的提升機(jī)應(yīng)用關(guān)系到整條生產(chǎn)線的安全問題。那么，提升機(jī)如何調(diào)整速率呢？首先是要改變金屬中的電阻，并將其轉(zhuǎn)接到電動(dòng)機(jī)中的轉(zhuǎn)子中來，更好的完成調(diào)速。但是這也會(huì)產(chǎn)生一些負(fù)面影響，比如實(shí)際上會(huì)有可能導(dǎo)致其安全系數(shù)下降，而且還有可能導(dǎo)致電能產(chǎn)生大量地消耗。專家學(xué)者也有提出，可以通過一些變頻防爆技術(shù)還有四象變頻技術(shù)來改善這種情況，遠(yuǎn)程的數(shù)字信息化控制還能很好地把輸入輸出功能結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)提升機(jī)運(yùn)輸?shù)男省?/p>

2.2采煤機(jī)中應(yīng)用

變頻節(jié)能技術(shù)應(yīng)用于采煤機(jī)之中，構(gòu)建采煤機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)，而且獲得發(fā)展機(jī)遇，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)完善應(yīng)用，相對(duì)于以往實(shí)現(xiàn)技術(shù)改革，設(shè)備可以同時(shí)輸出多個(gè)分支，構(gòu)建完善的系統(tǒng)。現(xiàn)如今國產(chǎn)電牽引采煤機(jī)應(yīng)用期間， 有變頻節(jié)能技術(shù)的支持，所設(shè)計(jì)制造的采煤機(jī)變頻器，工作電壓為380V， 同時(shí)最大行走功率為100千瓦，設(shè)備運(yùn)作在額定的功率之下，調(diào)整運(yùn)行速率。或者在2臺(tái)變頻器之間，完成轉(zhuǎn)矩的平衡以及主從控制的功能拓展。在系統(tǒng)之中應(yīng)用牽引變壓器，為牽引的部分提供電能資源條件，能夠?qū)⒃械碾娏髂Ｊ秸{(diào)整，大功率的晶閘管的干預(yù)，能實(shí)現(xiàn)變頻電率或電壓的交流電的轉(zhuǎn)換，無極調(diào)速。

2.3變頻節(jié)能技術(shù)在風(fēng)機(jī)設(shè)備中的應(yīng)用分析

為了保證以有害氣體為主的礦井的采礦安全，必須不斷使用礦井通風(fēng)機(jī)稀釋有害氣體。這些氣體對(duì)工人的人身安全有很大影響。而風(fēng)機(jī)將對(duì)整個(gè)煤炭生產(chǎn)產(chǎn)生重大影響，它可以優(yōu)化礦井的空氣，保證煤礦工人的安全開采，井下空氣環(huán)境處于不斷變化的狀態(tài)，因此，在風(fēng)機(jī)的應(yīng)用中，為了更好地與設(shè)備配合，設(shè)備必須是多功能的。節(jié)能轉(zhuǎn)換技術(shù)適用于設(shè)備風(fēng)機(jī)，可靈活優(yōu)化風(fēng)機(jī)功能。為了更好地保證礦山的空氣質(zhì)量，設(shè)備風(fēng)機(jī)的壓力也會(huì)降低。器件磨損的可能性增加，但能量轉(zhuǎn)換技術(shù)的應(yīng)用也增加。

2.4在膠帶輸送機(jī)上的應(yīng)用

在煤礦機(jī)電設(shè)備中，膠帶運(yùn)輸機(jī)的應(yīng)用廣泛。運(yùn)輸機(jī)可以借助膠帶對(duì)各類資源進(jìn)行運(yùn)輸，充分發(fā)揮輸送機(jī)摩擦牽引的作用，在摩擦力與張力協(xié)同作用之下，物體得以在支撐的輥輪上進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，然后使得資源的運(yùn)輸?shù)靡皂樌瓿?。傳統(tǒng)膠帶運(yùn)輸機(jī)主要是以液力耦合器進(jìn)行合理利用，實(shí)現(xiàn)膠帶機(jī)的軟啟動(dòng)，雖然可以保障膠帶機(jī)正常應(yīng)用，但長時(shí)間使用之后，膠帶逐漸老化，性能逐步下降，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)霈F(xiàn)膠帶斷裂的情況。在膠帶輸送機(jī)運(yùn)行期間，將變頻節(jié)能技術(shù)與之融合在一起，則可以有效的緩解該問題。膠帶機(jī)輸送機(jī)運(yùn)行過程中，電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，自動(dòng)化變頻節(jié)能技術(shù)可以對(duì)電機(jī)內(nèi)電流波動(dòng)進(jìn)行有效控制，進(jìn)而有效的減少機(jī)電設(shè)備內(nèi)部機(jī)械發(fā)熱的現(xiàn)象，使得膠帶機(jī)械傳送功能可以最大限度的發(fā)揮，同時(shí)又保證運(yùn)輸?shù)陌踩訹2]。

2.5流體負(fù)荷設(shè)備應(yīng)用

風(fēng)機(jī)以及泵所使用的變頻調(diào)速，是變頻節(jié)能技術(shù)，在流體負(fù)荷設(shè)備之中的具體展現(xiàn)形式。變頻調(diào)速功能，在風(fēng)機(jī)之中的適用性明顯提升。而且還出現(xiàn)了為適應(yīng)煤礦特殊環(huán)境的變頻調(diào)節(jié)裝置。風(fēng)機(jī)經(jīng)過改造之后，與改造之前的最低轉(zhuǎn)速對(duì)比，其實(shí)際轉(zhuǎn)速明顯下降。因此在改進(jìn)之后，風(fēng)機(jī)更適合應(yīng)用于礦井之中，對(duì)于煤礦企業(yè)來講，是有效控制電能資源耗損的有效途徑。變頻調(diào)速在給液用泵、礦區(qū)給水階段的靈活性較強(qiáng)，能降低設(shè)備應(yīng)用期間的機(jī)械沖擊，也能有效提升工藝系統(tǒng)的靈活性、有效性，避免設(shè)備出現(xiàn)機(jī)械沖擊的問題，工藝系統(tǒng)控制的靈活性增強(qiáng)，保障煤礦開采的整體質(zhì)量。在設(shè)備運(yùn)行期間，利用技術(shù)手段控制抽水泵的加速、平滑停啟等操作，讓井下的液位保持較為恒定的狀態(tài)，避免抽水泵出現(xiàn)空轉(zhuǎn)或頻繁啟停的問題，控制設(shè)備的能耗，為煤礦的安全生產(chǎn)奠定良好條件[3]。

3煤礦機(jī)電設(shè)備中變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用前景

隨著煤礦產(chǎn)業(yè)的加速轉(zhuǎn)型，變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦行業(yè)的應(yīng)用越來越廣泛，其積極作用也越加凸顯出來。對(duì)于企業(yè)目前的需求而言，這項(xiàng)技術(shù)發(fā)展還不夠，其未來的還有很大的發(fā)展空間。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)增長速度的加快，煤礦行業(yè)要往高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，更需要采用變頻節(jié)能技術(shù)作為輔助手段，這也是行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。只有匹配相適應(yīng)的技術(shù)，這個(gè)行業(yè)才不會(huì)沒落，才能有所憑靠。大力促進(jìn)變頻節(jié)能技術(shù)的革新，使節(jié)能技術(shù)在一個(gè)更大的領(lǐng)域范圍內(nèi)發(fā)揮更大的作用，帶動(dòng)煤礦產(chǎn)業(yè)更加高速發(fā)展?？茖W(xué)技術(shù)日新月異，大多數(shù)的電子高新技術(shù)都能夠被人們更好地應(yīng)用于多方面的領(lǐng)域。變頻節(jié)能技術(shù)的發(fā)展前景是客觀的，它對(duì)于煤礦企業(yè)而言，不僅有效地節(jié)約電能，還能夠?qū)ιa(chǎn)工藝的流程起到完善的作用，盡管能源結(jié)構(gòu)不斷進(jìn)行調(diào)整重組，但這并不意味著變頻節(jié)能技術(shù)的止步不前，只是比重的大小不同。煤炭消耗量固然在下降，但是巨大的基數(shù)占比還是使得需求量日益突出。

綜上所述，煤礦電氣設(shè)備變頻節(jié)能技術(shù)，突出了節(jié)能變頻技術(shù)的優(yōu)勢和重要性，它不僅可以節(jié)約能源消耗，還可以提高煤礦的生產(chǎn)效率。作為一種新的技術(shù)手段，也可以促進(jìn)煤炭工業(yè)的全面發(fā)展。在這些裝置的應(yīng)用和研究中，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，在此基礎(chǔ)上，根據(jù)其特殊情況制定科學(xué)合理的應(yīng)用策略，并不斷更新和創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)節(jié)能優(yōu)化，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益最大化。

參考文獻(xiàn)：

[1]段麗芬.變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用分析[J].中國設(shè)備工程， 2020，31（06）：243-244.

[2]石艷春.PLC變頻節(jié)能技術(shù)在電氣自動(dòng)化設(shè)備中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代信息科技， 2020，4（03）：173-174+177.

[3]鄭立.煤礦機(jī)電設(shè)備節(jié)能改造中變頻技術(shù)的應(yīng)用[J].資源與環(huán)保，2019 （12）：18+24.