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

呂繼光

摘 要：煤礦企業(yè)在日常生產(chǎn)過程中，應(yīng)時(shí)刻關(guān)注機(jī)械設(shè)備的安全穩(wěn)定性能，保證機(jī)械設(shè)備高效的運(yùn)轉(zhuǎn)，并且降低能源的消耗，成為煤礦企業(yè)可持續(xù)發(fā)展、有效控制能源重要的途徑。本文圍繞煤礦機(jī)電設(shè)備中變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用展開討論，一方面有效優(yōu)化和完善機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行能力，另一方面增強(qiáng)機(jī)械設(shè)備的節(jié)能功能，有助于煤礦企業(yè)在未來的發(fā)展中，運(yùn)用變頻節(jié)能技術(shù)，轉(zhuǎn)變現(xiàn)有高消耗的發(fā)展現(xiàn)狀，為我國煤礦機(jī)電設(shè)備運(yùn)用節(jié)能技術(shù)提供參考依據(jù)。

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

引言

我國許多領(lǐng)域在發(fā)展過程中，尤其是電力發(fā)電需要較多的煤炭資源，但是現(xiàn)階段煤礦企業(yè)在日常生產(chǎn)過程中，存在耗能高、污染高以及生產(chǎn)效率低等問題，而且許多小型企業(yè)未能運(yùn)用節(jié)能技術(shù)，成為限制企業(yè)發(fā)展重要的原因。積極應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù)，在優(yōu)化和完善原有的生產(chǎn)技術(shù)的同時(shí)，有效提高生產(chǎn)效率，并且降低能源消耗，還能提升機(jī)電設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，成為煤礦企業(yè)發(fā)展重要的節(jié)能技術(shù)。

一、變頻節(jié)能技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)狀

煤礦企業(yè)在日常生產(chǎn)過程中，隨著挖掘深度的增加，出現(xiàn)安全事故的風(fēng)險(xiǎn)不斷增加，解決生產(chǎn)中可能出現(xiàn)的安全問題，需要煤礦企業(yè)在現(xiàn)有的技術(shù)基礎(chǔ)上，深入研究變頻節(jié)能技術(shù)的優(yōu)勢，從而在應(yīng)用變頻技術(shù)過程中，保證機(jī)電設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行，避免出現(xiàn)安全事故。變頻節(jié)能技術(shù)是以信息技術(shù)為載體，通過信息技術(shù)傳遞指令，統(tǒng)一調(diào)度礦井提升機(jī)、采煤機(jī)、空壓機(jī)以及皮帶輸送機(jī)等，使每種機(jī)電設(shè)備在穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，有效控制消耗的電能。與傳統(tǒng)的機(jī)電技術(shù)相比，變頻節(jié)能技術(shù)會(huì)顯著提高運(yùn)行效率，并且根據(jù)生產(chǎn)需求控制消耗的電能，從而在日常生產(chǎn)中控制成本，有助于提高煤礦企業(yè)的警戒線交易。變頻節(jié)能技術(shù)采用變頻調(diào)速技術(shù)，將傳統(tǒng)的固定變頻電流進(jìn)行轉(zhuǎn)換，在轉(zhuǎn)換過程中輸送到指定的設(shè)備，包括功率器件、變頻器件以及控制器件等。在功率器件方面，運(yùn)用智能功率模塊，充分利用GTR IGBT技術(shù)生產(chǎn)IPM技術(shù)，有效增強(qiáng)機(jī)電設(shè)備的變頻功率。此外在壓頻比方面，由于控制方式，通過轉(zhuǎn)矩控制以及矢量控制方式，使變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。在人工智能控制方面，利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，通過創(chuàng)新模糊自由化控制模式，生產(chǎn)自動(dòng)化專用集成電路，如數(shù)字信號(hào)處理器、精簡指令集計(jì)算機(jī)一級(jí)高級(jí)專用集成電路等。

二、煤礦機(jī)電設(shè)備中變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用分析

（一）變頻技術(shù)在提升機(jī)中的應(yīng)用

提升機(jī)在煤礦生產(chǎn)過程中，承擔(dān)運(yùn)輸?shù)娜蝿?wù)，包括人員以及媒體的運(yùn)輸，一旦提升機(jī)出現(xiàn)運(yùn)行問題，嚴(yán)重影響到人員的生命安全以及日常生產(chǎn)。在傳統(tǒng)的機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)中，運(yùn)用電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電路，通過金屬電阻的方式調(diào)節(jié)運(yùn)輸速度，盡管便于操作，但是存在較多的安全隱患，同時(shí)還會(huì)消耗較多的電力資源。所以應(yīng)用變頻技術(shù)在提升機(jī)中，借助交流四象限變頻調(diào)速，并且配合使用變頻防爆技術(shù)，既能使提升機(jī)具備數(shù)學(xué)信息控制能力，還能轉(zhuǎn)變輸入以及輸出方式，方便技術(shù)人員遠(yuǎn)程操作，保證提升機(jī)快速安全的進(jìn)行人員和煤炭的運(yùn)輸工作。

（二）變頻技術(shù)在采煤機(jī)中的應(yīng)用

傳統(tǒng)的一拖二采煤機(jī)運(yùn)行方式，正是應(yīng)用變頻技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)橐煌弦坏姆绞?，使采煤機(jī)的額定行走功率突破2×110kw，電壓超過380v，通過轉(zhuǎn)移變頻器的方式，平衡主從控制系統(tǒng)以及轉(zhuǎn)矩方式，提升采煤機(jī)的運(yùn)行性能。目前采煤機(jī)應(yīng)用變頻技術(shù)，通過四象限變頻器有效調(diào)節(jié)制動(dòng)力矩，使采煤機(jī)操作更加靈活簡單，同時(shí)快速提升采煤效率。

（三）變頻技術(shù)在皮帶輸送機(jī)中的應(yīng)用

在皮帶輸送機(jī)中應(yīng)用變頻技術(shù)，與提升機(jī)應(yīng)用原理相同，通過增加皮帶傳輸能力，充分利用摩擦力提高牽引性能，在摩擦力的帶動(dòng)下，使煤炭緊貼在皮帶上，同時(shí)利用摩擦力和張力變形，快速進(jìn)行煤炭傳輸工作。傳統(tǒng)的皮帶傳輸方式，需要利用液力耦合器，通過軟啟動(dòng)的方式進(jìn)行傳輸工作，但是長時(shí)間的運(yùn)行，不僅嚴(yán)重磨損皮帶，使皮帶出現(xiàn)老化等情況，導(dǎo)致皮帶受損出現(xiàn)斷裂，還會(huì)降低傳輸效率。應(yīng)用變頻技術(shù)，既能有效控制輸送機(jī)的啟動(dòng)電流，還能有效避免機(jī)電內(nèi)部聚集大量的熱量，保證輸送機(jī)在正常的溫度下運(yùn)行。

（四）變頻技術(shù)在流體負(fù)荷設(shè)備中的應(yīng)用

在流體負(fù)荷設(shè)備中應(yīng)用變頻技術(shù)，主要優(yōu)勢體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：首先，有效調(diào)整變頻調(diào)速裝置，使變頻調(diào)速裝置快速適應(yīng)井下的生產(chǎn)環(huán)境;其次，在風(fēng)機(jī)改造過程中，會(huì)增強(qiáng)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行控制能力，使原有的轉(zhuǎn)速降低至有效范圍內(nèi);第三，礦井生產(chǎn)環(huán)境較為特殊，需要良好的通風(fēng)環(huán)境，通過調(diào)整風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，可有效控制電力的消耗。此外在應(yīng)用變頻技術(shù)過程中，在流體負(fù)荷設(shè)備的基礎(chǔ)上，還不斷擴(kuò)大應(yīng)用范圍，包括變頻調(diào)速在給液用泵、礦區(qū)給水等，有效緩解機(jī)電設(shè)備承載的運(yùn)行壓力，還能提高煤礦的生產(chǎn)效率。應(yīng)用變頻技術(shù)過程中，一方面控制抽水泵的運(yùn)行速度，另一方面降低能源消耗，使煤礦生產(chǎn)過程更加安全穩(wěn)定。

三、變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用展望

變頻技術(shù)在應(yīng)用煤礦企業(yè)過程中，根據(jù)煤炭企業(yè)的生產(chǎn)方式以及國家煤炭能源的生產(chǎn)需求，對變頻節(jié)能技術(shù)的要求不斷增加。我國現(xiàn)階段許多煤炭企業(yè)在日常生產(chǎn)期間，主要在礦山復(fù)雜的地形中進(jìn)行，選用不同的機(jī)電設(shè)備，通過合理的配置建立穩(wěn)定的運(yùn)行系統(tǒng)，才能保證煤炭生產(chǎn)正常的進(jìn)行。在煤炭企業(yè)生產(chǎn)過程中，不斷優(yōu)化和完善變頻技術(shù)，有助于擴(kuò)大變頻技術(shù)的應(yīng)用范圍的同時(shí)，還能帶動(dòng)機(jī)電設(shè)備提高運(yùn)行水平。所以在煤炭企業(yè)發(fā)展過程中，應(yīng)積極應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù)，使變頻節(jié)能技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用空間。

四、結(jié)語

綜上所述，我國蘊(yùn)含豐富的煤炭資源，眾多的煤炭企業(yè)在生產(chǎn)過程中，不同的機(jī)電設(shè)備應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù)，在不斷擴(kuò)大應(yīng)用范圍，既能充分挖掘變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用潛力，還能使煤炭生產(chǎn)過程中，具備低能源消耗、高生產(chǎn)效率和質(zhì)量的優(yōu)勢，成為我國煤炭領(lǐng)域節(jié)能創(chuàng)新發(fā)展重要的載體。借助變頻節(jié)能技術(shù)，不斷優(yōu)化節(jié)能減排方式，力求在煤炭生產(chǎn)過程中，不斷提高煤炭的生產(chǎn)質(zhì)量，并且保證機(jī)電設(shè)備運(yùn)行安全穩(wěn)定，避免人員在生產(chǎn)中出現(xiàn)安全事故，使煤炭生產(chǎn)的每個(gè)環(huán)節(jié)獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

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