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

吳潤(rùn)虎

摘要：在煤礦開(kāi)采過(guò)程中，需要遵循提高生產(chǎn)效率以及節(jié)能安全這兩個(gè)原則。在能源節(jié)約問(wèn)題重要性逐漸凸顯的背景下，更加需要重視煤礦利用率的提高。本文圍繞變頻節(jié)能技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用現(xiàn)狀分析、變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用兩個(gè)方面展開(kāi)討論，詳細(xì)分析了變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦開(kāi)采中的重要作用，能有效強(qiáng)化機(jī)電設(shè)備的應(yīng)用性能，充分發(fā)揮煤礦機(jī)電設(shè)備在煤礦生產(chǎn)效率提高上的積極作用。

關(guān)鍵詞：機(jī)電設(shè)備；變頻節(jié)能；皮帶傳輸機(jī)

前言：

我國(guó)煤礦資源相對(duì)較豐富，并且煤礦產(chǎn)業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位，對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)有一定影響。目前我國(guó)煤礦開(kāi)采主要存在耗能嚴(yán)重、資源利用率低等缺陷，不利于煤礦企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。針對(duì)這一問(wèn)題，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)煤礦機(jī)電設(shè)備使用性能不斷提高的研究，通過(guò)機(jī)電設(shè)備的創(chuàng)新發(fā)展，能有效提高煤礦開(kāi)采效率。將變頻節(jié)能技術(shù)結(jié)合在機(jī)電設(shè)備中，能有效實(shí)現(xiàn)這一目的，進(jìn)而提高煤礦資源利用率。

一、變頻節(jié)能技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用現(xiàn)狀分析

煤礦生產(chǎn)的重點(diǎn)關(guān)注問(wèn)題便是生產(chǎn)過(guò)程的安全性，是煤礦企業(yè)發(fā)展面臨的關(guān)鍵問(wèn)題。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展和節(jié)能環(huán)保理念的推廣，使得變頻技術(shù)逐漸使用在機(jī)電設(shè)備中，如在煤礦生產(chǎn)中常見(jiàn)的采煤機(jī)、提升機(jī)等設(shè)備，能有效提高設(shè)備的運(yùn)行效率，并降低了設(shè)備維修量。因此，可認(rèn)為變頻節(jié)能技術(shù)在強(qiáng)化機(jī)電設(shè)備性能上有重要應(yīng)用，使設(shè)備運(yùn)行的固定頻率轉(zhuǎn)變?yōu)榭捎行Ю玫目烧{(diào)節(jié)資源。通過(guò)采用轉(zhuǎn)矩控制和矢量控制等方法，能極大程度提高變頻技術(shù)的應(yīng)用范圍。并且，將神經(jīng)控制和模糊控制等技術(shù)與變頻節(jié)能技術(shù)結(jié)合起來(lái)，能實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速裝置的創(chuàng)新發(fā)展，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備多種調(diào)節(jié)模塊的集中控制，進(jìn)而加強(qiáng)變頻節(jié)能技術(shù)在機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用，擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。

二、變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用

（一）在提升機(jī)中的應(yīng)用

提升機(jī)是煤礦生產(chǎn)中的一項(xiàng)重要機(jī)電設(shè)備，能起到保障工作人員人身安全的作用，在安全生產(chǎn)方面有重要的應(yīng)用價(jià)值。傳統(tǒng)提升機(jī)轉(zhuǎn)子電路中采用金屬電阻的方式來(lái)進(jìn)行調(diào)速處理，但在實(shí)際生產(chǎn)中，可能造成較大的安全隱患，并損耗較多電能。而將變頻技術(shù)應(yīng)用在提升機(jī)中，能有效避免電能大量消耗的情況，該技術(shù)主要是利用交流調(diào)試系統(tǒng)以及變頻提升機(jī)結(jié)合使用，能實(shí)現(xiàn)對(duì)提升機(jī)的有效控制，尤其是在信息技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，更為變頻技術(shù)與提升機(jī)的有效結(jié)合提供可能，能一定程度提高生產(chǎn)安全性。例如，大多數(shù)煤礦企業(yè)都引進(jìn)了變頻節(jié)能技術(shù)，利用該技術(shù)具備的調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子頻率的作用，對(duì)提升機(jī)進(jìn)行信息化控制。通過(guò)輸出與輸入接口進(jìn)行對(duì)機(jī)電設(shè)備的遠(yuǎn)程操控，能保證提升機(jī)順利進(jìn)行輸送物料等任務(wù)。

（二）在采煤機(jī)中的應(yīng)用

現(xiàn)階段，采煤機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了不斷完善發(fā)展，逐漸發(fā)展為“一拖一”的運(yùn)作流程。通過(guò)分析國(guó)產(chǎn)采煤機(jī)的參數(shù)情況，如表1所示，將發(fā)現(xiàn)其能在一定轉(zhuǎn)速下完成恒定調(diào)速，并能實(shí)現(xiàn)在額定功率之上的轉(zhuǎn)矩平衡。在采煤機(jī)實(shí)際運(yùn)作中，變頻器調(diào)速采煤機(jī)將對(duì)工作面傾角較大的區(qū)域進(jìn)行大范圍的力矩調(diào)整，保證采煤機(jī)牽引速度不變，具有操作簡(jiǎn)便、運(yùn)作可靠的優(yōu)勢(shì)。例如，在煤礦開(kāi)采過(guò)程中，生產(chǎn)人員將根據(jù)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)采煤機(jī)的調(diào)整，對(duì)于使用變頻技術(shù)的采煤機(jī)，能根據(jù)工作面情況及時(shí)進(jìn)行制動(dòng)力矩的調(diào)整，保證開(kāi)采深度和速度滿足煤礦生產(chǎn)需求。

（三）在皮帶傳輸機(jī)中的應(yīng)用

在對(duì)變頻技術(shù)應(yīng)用在煤礦機(jī)電設(shè)備中應(yīng)用進(jìn)行研究時(shí)，將注意到其在皮帶傳輸機(jī)中有一定應(yīng)用意義。在利用皮帶運(yùn)輸機(jī)進(jìn)行井下煤炭的傳輸時(shí)，需要通過(guò)摩擦力及變形張力的作用使得煤炭能在皮帶上進(jìn)行輸送，保證煤礦生產(chǎn)的順利進(jìn)行。傳功的煤炭輸送通常依靠液力耦合器實(shí)現(xiàn)皮帶機(jī)的軟啟動(dòng)，這種做法將導(dǎo)致皮帶機(jī)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)作后，出現(xiàn)皮帶老化等現(xiàn)象。而在應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù)后，能有效降低皮帶運(yùn)輸機(jī)啟動(dòng)時(shí)的電流流通量，并能減輕設(shè)備中的發(fā)熱等情況。因此，可認(rèn)為將變頻技術(shù)結(jié)合在皮帶運(yùn)輸機(jī)中，可最大程度實(shí)現(xiàn)皮帶機(jī)的輸送性能，在解決功率同步等問(wèn)題上有重要意義。皮帶運(yùn)輸機(jī)是煤礦生產(chǎn)中的一項(xiàng)重要設(shè)備，為了保證煤礦的順利輸送，需要保證煤礦運(yùn)動(dòng)與皮帶機(jī)傳動(dòng)速度保持一致，通過(guò)變頻技術(shù)的應(yīng)用，能有效增強(qiáng)皮帶機(jī)性能，進(jìn)而促進(jìn)煤礦開(kāi)采效率。

（四）在流體負(fù)荷設(shè)備中的應(yīng)用

變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用能使得風(fēng)機(jī)在變頻調(diào)速的功能下正常運(yùn)作，是該技術(shù)在流體負(fù)荷設(shè)備中取得良好應(yīng)用的重要體現(xiàn)。變頻調(diào)速具有一定的應(yīng)用價(jià)值，在風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用逐漸增多，并出現(xiàn)了滿足煤礦生產(chǎn)需求的變頻調(diào)速設(shè)備。風(fēng)機(jī)在多次改進(jìn)后，其實(shí)際轉(zhuǎn)速得到了一定程度的下降，更加適應(yīng)煤礦開(kāi)采工作，并能大量減少電力的使用，節(jié)約生產(chǎn)成本。另外，變頻調(diào)速器在泵所上具有較高的應(yīng)用價(jià)值，在變頻調(diào)速裝置的作用下，能有效降低給水過(guò)程的機(jī)械沖擊，加強(qiáng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制靈活性，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量。同時(shí)，將變頻調(diào)速技術(shù)與抽水泵結(jié)合起來(lái)，能對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)募訙p速、起停等操作的控制，確保井下液位保持在穩(wěn)定狀態(tài)，避免由于抽水泵頻繁起停造成的能源消耗，并能最大程度降低機(jī)械設(shè)備損耗，促使煤礦生產(chǎn)高效運(yùn)行。

結(jié)論：

綜上所述，煤礦資源利用率的提高已經(jīng)成為社會(huì)關(guān)注的重點(diǎn)內(nèi)容，需要通過(guò)合理應(yīng)用機(jī)電設(shè)備，保證煤礦生產(chǎn)順利進(jìn)行。變頻技術(shù)是應(yīng)用在機(jī)電設(shè)備中的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)，具有較大的發(fā)展?jié)摿?，通過(guò)該技術(shù)的應(yīng)用，能保證煤礦生產(chǎn)滿足節(jié)能、環(huán)保理念，有利于煤礦企業(yè)的良好發(fā)展。因此，可以認(rèn)為煤礦企業(yè)為了實(shí)現(xiàn)提高生產(chǎn)效率及節(jié)能的目的，需要充分利用變頻節(jié)能技術(shù)，促使企業(yè)獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。

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