煤礦機(jī)電設(shè)備變頻技術(shù)運(yùn)用研究

昌穎鋒++王軍偉

摘 要：在煤礦產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展下，機(jī)械化水平大大提升，逐漸朝著智能化方向發(fā)展，新時(shí)期對(duì)于煤礦機(jī)電設(shè)備用電節(jié)能提出了更高的要求，尤其是很多使用年限較久的煤礦機(jī)電設(shè)備，對(duì)于電能的浪費(fèi)十分嚴(yán)重，對(duì)于煤礦企業(yè)自身的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)具有十分深遠(yuǎn)的影響?；诖?，在煤礦機(jī)電設(shè)備管理中，應(yīng)用變頻技術(shù)可以有效提升電能資源利用效率，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。文章就煤礦機(jī)電設(shè)備變頻技術(shù)運(yùn)用進(jìn)行分析，把握技術(shù)要點(diǎn)，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，推動(dòng)煤礦企業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：煤礦；機(jī)電設(shè)備；變頻技術(shù)

在煤礦企業(yè)經(jīng)營(yíng)發(fā)展中，生產(chǎn)活動(dòng)涉及內(nèi)容較廣，需要借助大量先進(jìn)的機(jī)電設(shè)備輔助作業(yè)活動(dòng)開展，對(duì)于電能的消耗量較大，而在當(dāng)前可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略背景下，為了降低電能資源的消耗，運(yùn)用變頻技術(shù)具有十分突出的作用。故此，煤礦企業(yè)應(yīng)該充分發(fā)揮變頻技術(shù)優(yōu)勢(shì)，廣泛應(yīng)用在機(jī)電設(shè)備操作中，在提升煤礦生產(chǎn)技術(shù)水平的同時(shí)，取得了較為可觀的成效，對(duì)于煤礦企業(yè)在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展影響十分深遠(yuǎn)。由此看來，加強(qiáng)煤礦機(jī)電設(shè)備變頻技術(shù)運(yùn)用研究十分關(guān)鍵，有助于為后續(xù)工作開展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)和保障。

1 變頻技術(shù)概述

1.1 變頻技術(shù)原理

煤礦機(jī)電設(shè)備的設(shè)計(jì)，在符合動(dòng)力學(xué)要求的同時(shí)，還需要充分考慮到機(jī)電設(shè)備運(yùn)行荷載要求，可以滿足煤礦機(jī)電設(shè)備正常運(yùn)行的同時(shí)，還可以有效提升電能利用效率，運(yùn)用變頻技術(shù)是很有必要的，確保煤礦機(jī)電設(shè)備可以正常運(yùn)行。就變頻技術(shù)來看，其中集合了電力電子技術(shù)、電機(jī)傳動(dòng)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等眾多技術(shù)優(yōu)勢(shì)，技術(shù)綜合性較強(qiáng)。變頻技術(shù)主要是借助半導(dǎo)體元件，工頻電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為其他頻率，并進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成直流電，實(shí)現(xiàn)對(duì)電流和電壓的動(dòng)態(tài)調(diào)整，確保機(jī)電設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行[1]。

煤礦機(jī)電設(shè)備中運(yùn)用變頻技術(shù)，即運(yùn)用電機(jī)轉(zhuǎn)速和電流頻率的同比增長(zhǎng)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦機(jī)電設(shè)備的有效控制和管理，確保煤礦機(jī)電設(shè)備能夠正常運(yùn)行。通過變頻技術(shù)的運(yùn)用，在保證電機(jī)設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行的同時(shí)，還可以有效提升機(jī)電設(shè)備運(yùn)行效率，降低電能損耗，提升煤礦企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

1.2 變頻技術(shù)運(yùn)用的作用

在煤礦企業(yè)機(jī)電設(shè)備操作中運(yùn)用變頻技術(shù)，是新時(shí)期激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)需要，尤其是在當(dāng)前我國(guó)煤礦資源的持續(xù)開發(fā)，煤礦資源總量逐漸減少，煤礦企業(yè)為了能夠在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)更大的市場(chǎng)份額，謀求長(zhǎng)遠(yuǎn)生存和發(fā)展，提升機(jī)電設(shè)備運(yùn)行效率的同時(shí)，還可以降低對(duì)環(huán)境的污染，意義十分深遠(yuǎn)。故此，煤礦企業(yè)機(jī)電設(shè)備中運(yùn)用變頻技術(shù)，是新時(shí)期企業(yè)謀求長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的有效措施之一[2]。煤礦機(jī)電設(shè)備使用中，占總用電量超過70%以上，可以說，變頻技術(shù)具有十分深遠(yuǎn)的影響。但是更為重要的是，在變頻技術(shù)的實(shí)際運(yùn)用中，除了應(yīng)該充分發(fā)揮技術(shù)的節(jié)能性和可控性優(yōu)勢(shì)以外，還應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況選擇合理的變頻器，提升煤礦機(jī)電設(shè)備運(yùn)行效率，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。

2 煤礦機(jī)電設(shè)備中變頻技術(shù)的運(yùn)用

2.1 提升機(jī)中的變頻技術(shù)

煤礦作業(yè)活動(dòng)開展中，提升機(jī)在其中所起到的作用必不可少，主要是為了將工作人員和礦山材料運(yùn)輸?shù)街付ㄎ恢?，為后續(xù)的煤礦作業(yè)活動(dòng)有序開展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)和保障。提升設(shè)備自身停啟頻繁，傳統(tǒng)的調(diào)速設(shè)備通過電阻大小來控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，但是這種方式耗能較大，機(jī)械設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行發(fā)熱現(xiàn)象嚴(yán)重，進(jìn)度不足，所以帶來了嚴(yán)重的電能浪費(fèi)，在不同程度上影響到煤礦設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行[3]。

變頻技術(shù)在煤礦提升設(shè)備中運(yùn)用，可以有效改善傳統(tǒng)調(diào)速裝置中存在的缺陷和弊端，有助于保證設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行，充分發(fā)揮設(shè)備運(yùn)行性能，同時(shí)為電極電路安全運(yùn)行提供保護(hù)作用。與此同時(shí)，變頻技術(shù)中集合了計(jì)算機(jī)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，編寫編程命令，有效的控制電機(jī)工作系統(tǒng)中電路元件邏輯關(guān)系，盡可能降低電路建設(shè)成本，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。變頻技術(shù)對(duì)于轉(zhuǎn)速進(jìn)度控制作用十分突出，動(dòng)態(tài)改變提升機(jī)系統(tǒng)功能。與此同時(shí)，通過變頻技術(shù)來調(diào)控提升機(jī)轉(zhuǎn)速，促使設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行的同時(shí)，盡可能降低電能的損壞，提升煤礦生產(chǎn)效率，做出更大的貢獻(xiàn)。

2.2 皮帶機(jī)中的變頻技術(shù)

在煤礦企業(yè)正常生產(chǎn)作業(yè)活動(dòng)開展中，皮帶機(jī)主要是通過電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)牽動(dòng)皮帶運(yùn)轉(zhuǎn)，將礦料運(yùn)輸?shù)矫旱V作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。而皮帶機(jī)的正常使用需要充足的啟動(dòng)電流方可實(shí)現(xiàn)[4]。皮帶機(jī)在啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的電流較大，造成電壓和電力變化的同時(shí)，還會(huì)加劇設(shè)備磨損和老化，為后續(xù)生產(chǎn)活動(dòng)埋下一系列安全隱患，影響到機(jī)電設(shè)備原有作用發(fā)揮。

故此，變頻技術(shù)在皮帶機(jī)中運(yùn)用，有助于皮帶機(jī)啟停穩(wěn)定，降低電能的消耗，提升能源利用效率?？梢哉f，變頻技術(shù)較之傳統(tǒng)的技術(shù)而言，可以有效提升設(shè)備運(yùn)行效率，同時(shí)還可以降低設(shè)備維護(hù)費(fèi)用，提升煤礦企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。

2.3 通風(fēng)機(jī)中的變頻技術(shù)

煤礦開采作業(yè)中，通風(fēng)機(jī)設(shè)備運(yùn)行直接影響到煤礦開采活動(dòng)的安全穩(wěn)定開展，通風(fēng)系統(tǒng)需要長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)，為井下作業(yè)營(yíng)造一個(gè)良好的環(huán)境。尤其是在煤礦開采作業(yè)活動(dòng)的持續(xù)深化階段，我國(guó)的煤炭作業(yè)已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)深入開采階段，所以對(duì)于井下作業(yè)環(huán)境提出了更高的要求。但是，通風(fēng)機(jī)在實(shí)際運(yùn)行中，也存在一系列安全隱患，在瞬時(shí)啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電流較大，加劇機(jī)電設(shè)備運(yùn)行磨損、老化。通過變頻技術(shù)的運(yùn)用，可以有效降低電能損耗，確保機(jī)電設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益。

2.4 采煤機(jī)中的變頻技術(shù)

采煤機(jī)作為煤礦開采中重要組成部分，較之提升機(jī)設(shè)備一樣，設(shè)備啟停較為頻繁，所產(chǎn)生的電流較大，加之設(shè)備運(yùn)行變速較為復(fù)雜，所以在機(jī)電設(shè)備運(yùn)行中，需要充分考慮到變頻器的四象限設(shè)置。通過四象限方式，可以根據(jù)實(shí)際情況，對(duì)采煤機(jī)牽引速度實(shí)現(xiàn)一個(gè)大范圍的調(diào)控，保證設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行，運(yùn)行速度始終保持在一個(gè)穩(wěn)定水平，避免后續(xù)設(shè)備使用過程中發(fā)生溜車問題。更為關(guān)鍵的是，變頻技術(shù)作為一項(xiàng)前沿技術(shù)，實(shí)際運(yùn)用中采煤機(jī)操作簡(jiǎn)單，獲得更高水平的精準(zhǔn)度。

2.5 泵中的變頻技術(shù)

泵主要是起到液體輸送作用，有助于在后續(xù)礦區(qū)壓力控制中起到更為重要的作用。以往采礦作業(yè)中，泵長(zhǎng)時(shí)間空轉(zhuǎn)，運(yùn)行負(fù)荷較大，頻繁的啟停除了加劇設(shè)備磨損和老化的同時(shí)，還會(huì)造成嚴(yán)重的能源消耗，埋下一系列安全故障問題。而在泵運(yùn)行中運(yùn)用變頻技術(shù)，可以有效提升設(shè)備運(yùn)行效率，盡可能消除設(shè)備中存在的安全隱患，在滿足設(shè)備運(yùn)行的同時(shí)，還可以獲得更加可觀的節(jié)能效果，滿足當(dāng)前可持續(xù)發(fā)展需要。此外，變頻器在水泵中運(yùn)用，有助于井下液保持在一個(gè)恒定的階段，促使機(jī)電設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，煤礦企業(yè)在生產(chǎn)作業(yè)中，通過變頻技術(shù)的運(yùn)用，有助于保證設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行，盡可能消除其中存在的安全隱患，充分發(fā)揮機(jī)電設(shè)備原有作用為企業(yè)發(fā)展創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益，謀求長(zhǎng)遠(yuǎn)生存和發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]張楠，趙嘉博.我國(guó)煤礦機(jī)電設(shè)備變頻技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀[J].沈陽(yáng)工程學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2014，5（1）：64-66.

[2]王恩標(biāo).煤礦機(jī)電設(shè)備變頻技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀分析[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2014，22（17）：745.

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