煤礦機(jī)電設(shè)備變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用探究

楊勝林

摘 要：近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國的能源緊缺問題也逐漸的凸顯了出來，供需之間矛盾激化的同時(shí)，就需要有關(guān)人員開始考慮節(jié)能的措施。煤礦資源也是我國企業(yè)生產(chǎn)使用的主要能源之一，在資源短缺的階段，對(duì)于能源的需求是更為迫切的，這就更需要煤礦企業(yè)提高生產(chǎn)效率，同時(shí)還要保證安全第一。因此，這些對(duì)于煤礦使用的設(shè)備就提出了更高的要求。煤礦機(jī)電設(shè)備變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用能夠改進(jìn)原有設(shè)備的不足之處，使其設(shè)備性能得到優(yōu)化，進(jìn)而加快生產(chǎn)效率，目前應(yīng)用的也十分的廣泛。

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

煤礦是我國的重要資源，人們生產(chǎn)環(huán)節(jié)所消耗的重要能源之一，對(duì)于我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要的意義。所以煤礦的生產(chǎn)就成為了國家有關(guān)部門十分重視的問題，這對(duì)于我國的煤礦資源的利用具有很大的影響。在煤礦生產(chǎn)環(huán)節(jié)，不僅要考慮到效率問題，還要考慮到安全以及節(jié)能問題，這才是如今煤礦生產(chǎn)工作中的基本要求。這就需要對(duì)煤礦的機(jī)電設(shè)備做出相應(yīng)的改進(jìn)，使其具有節(jié)能效果，又能優(yōu)化性能。變頻節(jié)能技術(shù)就這正好滿足煤礦機(jī)電設(shè)備改進(jìn)的要求，其技術(shù)在設(shè)備中的應(yīng)用已經(jīng)取得了很好的效果，不僅使得生產(chǎn)效率提高，更實(shí)現(xiàn)了節(jié)能這一目標(biāo)。

1 變頻技術(shù)概述

變頻技術(shù)是指通過改變交流電頻率的方式實(shí)現(xiàn)交流電控制的技術(shù)，變頻技術(shù)是應(yīng)交流電機(jī)無級(jí)調(diào)速的需要而誕生的。它是一種無附加轉(zhuǎn)差損耗的高效調(diào)速方式。由于變頻技術(shù)是根據(jù)電機(jī)的負(fù)載變來實(shí)現(xiàn)自身的功能變化，這樣就大大提高了電機(jī)的效率，也減少了磨損。

隨著電力電子技術(shù)和控制理論的進(jìn)步，變頻技術(shù)在理論和應(yīng)用方面取得了較快的發(fā)展。變頻器的綜合化越來越高，除了能完成基本的調(diào)速功能外，具有內(nèi)置的可編程序、參數(shù)辨識(shí)及通信等功能。利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用把電壓和頻率固定不變的工頻交流電變換為電壓或頻率可變的交流電的電能控制裝置稱作“變頻器”。變頻調(diào)速就是通過改變電動(dòng)機(jī)電源頻率實(shí)現(xiàn)速度調(diào)節(jié)的。

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

技術(shù)是時(shí)代不斷前進(jìn)的動(dòng)力，是社會(huì)發(fā)展的馬達(dá)，對(duì)于技術(shù)的要求也是隨著時(shí)間而不斷變化的，這與人們的需求、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著密切的聯(lián)系。在各個(gè)行業(yè)中，或多或少都會(huì)應(yīng)用到一些技術(shù)，隨著工業(yè)化進(jìn)程的加快，越來越多先進(jìn)的技術(shù)得以誕生，間接的促進(jìn)了企業(yè)和國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。變頻節(jié)能技術(shù)也是由于人們的發(fā)展需求應(yīng)運(yùn)而生的，這項(xiàng)技術(shù)主要應(yīng)用在煤礦的機(jī)電設(shè)備中，不僅具有節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)，還能提高煤礦生產(chǎn)的實(shí)際效率，有助于企業(yè)獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。目前變頻節(jié)能技術(shù)已經(jīng)得到了推廣，人們也逐漸的認(rèn)可了這項(xiàng)技術(shù)，其技術(shù)具有極大的應(yīng)用價(jià)值，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

2.1 在采煤機(jī)中的應(yīng)用

目前，采煤機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)已從“一拖二”發(fā)展到“一拖一”，我國能量回饋型四象限運(yùn)行的交流變頸調(diào)速采煤技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平，國產(chǎn)電牽引采煤機(jī)行走功率最大2×110kW，變頻器電壓380V，能夠?qū)崿F(xiàn)額定轉(zhuǎn)速下恒定轉(zhuǎn)矩調(diào)速，額定轉(zhuǎn)速以上恒定功率調(diào)速及兩臺(tái)變頻器之間的主從控制和轉(zhuǎn)矩平衡。從現(xiàn)場運(yùn)行情況來看，四象限變頻器調(diào)速電牽引采煤機(jī)對(duì)大傾角工作面能較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)制動(dòng)力矩，維持牽引速度基本不變，機(jī)器沒有發(fā)生下滑跑車的現(xiàn)象，結(jié)構(gòu)簡單、控制靈活。操作方便、速度調(diào)節(jié)可靠。

2.2 在提升機(jī)的應(yīng)用

變頻技術(shù)也能應(yīng)用在提升機(jī)這種機(jī)電設(shè)備中，技術(shù)的應(yīng)用要符合實(shí)際，在實(shí)際的生產(chǎn)中，這項(xiàng)技術(shù)就在煤礦礦井的提升機(jī)中有重要的應(yīng)用價(jià)值。在提升機(jī)設(shè)備里，其變頻調(diào)速控制系統(tǒng)以及其他控制系統(tǒng)的應(yīng)用具有很大的作用。首先，它能使得高壓電路與低壓控制電路的通訊更為快捷，通過光纖傳輸，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)其電隔離的功能，有效的保障了用電的安全可靠性。不僅如此，其系統(tǒng)的抗干擾能力也有所加強(qiáng)。其次，PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠具有監(jiān)控、定位等功能，對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)的全過程都能實(shí)現(xiàn)控制，進(jìn)而使其提升機(jī)的各方面功能都得到優(yōu)化。人們?cè)谑褂迷O(shè)備的過程中，就會(huì)更加方便、快捷，從而提高生產(chǎn)效率，這是現(xiàn)階段的對(duì)其技術(shù)的基本要求，而變頻技術(shù)就正好滿足了這一需求，在提升機(jī)中得到了很好的應(yīng)用。

2.3 在皮帶輸送機(jī)中的應(yīng)用

在皮帶輸送機(jī)這種機(jī)電設(shè)備中，變頻技術(shù)也有其應(yīng)用價(jià)值。煤礦生產(chǎn)環(huán)節(jié)，皮帶運(yùn)輸機(jī)是不可或缺的應(yīng)用設(shè)備，所以對(duì)其技術(shù)也有了更高的要求。而變頻技術(shù)的應(yīng)用帶來了很好的使用效果。更加優(yōu)化了設(shè)備的性能，使其功能俱全。皮帶運(yùn)輸機(jī)的使用目的是將井下的煤炭運(yùn)送到上面，以完成運(yùn)送工作。而通過皮帶的摩擦牽引作用，利用這種設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)其運(yùn)輸工作這就是皮帶運(yùn)輸機(jī)的工作原理。采用變頻技術(shù)的皮帶輸送機(jī)與傳統(tǒng)的皮帶輸送機(jī)不同，改變了以前皮帶容易斷裂、老化等問題，使其性能增強(qiáng)，設(shè)備的電流波動(dòng)也有所減弱。進(jìn)而使得發(fā)熱現(xiàn)象有所減少，實(shí)現(xiàn)傳送煤炭的目的，充分發(fā)揮其優(yōu)點(diǎn)，提高了皮帶輸送機(jī)的使用壽命，有利于提高生產(chǎn)效率。因此，變頻技術(shù)在皮帶輸送機(jī)的應(yīng)用過程中也能發(fā)揮出很好的效果。

2.4 在煤礦通風(fēng)機(jī)的應(yīng)用

主扇風(fēng)機(jī)在煤礦生產(chǎn)中有著重要的地位，作為礦井主通風(fēng)，它每天24h不停地運(yùn)轉(zhuǎn)，是整個(gè)礦井的“呼吸”系統(tǒng)。由于變頻器改造后風(fēng)機(jī)可以實(shí)現(xiàn)變頻軟起動(dòng)，避免了起動(dòng)電流的沖擊，不僅對(duì)電網(wǎng)沒有任何沖擊，而且還可以隨時(shí)起動(dòng)或停止。進(jìn)行變頻改造后，風(fēng)機(jī)的大部分工作時(shí)間都在較低的速度下運(yùn)行，因而大大降低了風(fēng)機(jī)工作的機(jī)械強(qiáng)度和電氣沖擊，將會(huì)大大延長風(fēng)機(jī)的使用壽命。

2.5 在水泵中的應(yīng)用

礦井中應(yīng)用較多的另一種設(shè)備是多級(jí)離心泵。電能輸送給水泵電機(jī)后，電機(jī)帶動(dòng)多級(jí)離心泵旋轉(zhuǎn)，將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，把井下的水舉排到地面。由于水泵是在井底工作，工作環(huán)境非常惡劣，傳統(tǒng)的供電方式一全壓、工頻使它故障頻繁，運(yùn)行成本大增。一方面，水泵在工頻啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)電流大，電機(jī)電纜的壓降較大，使得電機(jī)電纜在啟動(dòng)過程中的反壓較高，使絕緣性能降低，每次開機(jī)都會(huì)使水泵壽命降低，大大影響了水泵的使用壽命。

3 結(jié)束語

現(xiàn)代社會(huì)，人們?cè)絹碓阶⒅毓?jié)能環(huán)保，這主要由于我國能源供需之間的矛盾加深以及各種污染現(xiàn)象發(fā)生所做出的改變，從而使得節(jié)能這個(gè)概念越來越深入人心。目前在煤礦生產(chǎn)中，也有著節(jié)能的要求，這是時(shí)代發(fā)展的必然要求，這就需要對(duì)其機(jī)電設(shè)備做出改進(jìn)，能夠應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)，合理運(yùn)用，使得節(jié)能效果得以充分體現(xiàn)。而變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用不僅能夠達(dá)到節(jié)能的效果，在生產(chǎn)效率上也能有所增加，為生產(chǎn)企業(yè)獲得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。所以這項(xiàng)技術(shù)在煤礦生產(chǎn)行業(yè)中已經(jīng)得到了大力推廣和應(yīng)用，未來還有更為廣闊的發(fā)展空間。

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