變頻技術在煤礦機電設備中的應用

王衛(wèi)東

【摘 ?要】在煤炭開采期間，如果能有效控制電力使用，將極大降低煤炭開采成本。變頻技術在煤礦企業(yè)機電上的應用，有效降低了煤炭開采期間的電力使用，提高開采效率，降低成本的前提下，有效保障了煤礦企業(yè)的健康發(fā)展?；诖?，以下對變頻技術在煤礦機電設備中的應用進行了探討，以供參考。

【關鍵詞】變頻技術;煤礦;機電工程;應用

中國分類號：TD67 ? ? 文獻標識碼：A

引言

變頻器主要是用于電源頻率的改變，由于科技的不斷發(fā)展，變頻器在生活和工業(yè)中均發(fā)揮出了重要作用。為了實現(xiàn)節(jié)約型社會的構建，促使經(jīng)濟得到快速發(fā)展，人們對變頻節(jié)能技術的研究逐漸深入，實現(xiàn)了變頻技術在機電設備應用中的不斷改進，從而在煤礦生產(chǎn)方面取得了不錯的效果。但在變頻技術實際應用過程中，依然存在很多問題，需要煤礦工作人員更加重視。

1變頻技術的主要作用

變頻技術在機電工程的主要作用體現(xiàn)在調速和節(jié)能兩個方面。調速是指可以有效調整設備電流頻率，提高設備使用率，降低電能損耗。比如在煤炭運輸設備中，傳統(tǒng)的轉子串電阻調速辦法，調速范圍和精度都較為低劣，不能滿足目前的使用要求。而變頻技術的應用，可以增加電流的穩(wěn)定性和頻率的精度，達到提高設備性能、減少設備損耗、節(jié)約電能的目的。另一方面，變頻技術的應用可以降低生產(chǎn)成本，節(jié)能減排。以空壓機為例，傳統(tǒng)方式多為控制氣門開度達到控制輸出的目的，這種方式對能源的利用率，浪費了較多資源。變頻技術的應用，允許設備通過不同頻率電流而達到改變輸出的目的，大大降低了對能源的損耗。

2變頻技術在煤礦生產(chǎn)中的重要性

隨著各地區(qū)煤礦開采的逐漸深入，我國可利用的煤炭資源也在逐漸減少，煤礦市場的競爭壓力越來越大，作為用電大戶，煤礦企業(yè)在生產(chǎn)過程中能否提升節(jié)能效果，對企業(yè)未來發(fā)展影響十分嚴重。變頻技術的出現(xiàn)，可以進一步提升煤礦企業(yè)的競爭力，為企業(yè)長期發(fā)展提供基礎。在當前煤礦企業(yè)發(fā)展過程中，機械設備的使用比例超過了70%，這也突出了變頻技術巨大的發(fā)展?jié)摿Γ瑢γ旱V節(jié)能減排方面也提供了很大支持。除此之外，在變頻技術獲得人們的重視之后，可以憑借良好的可控性和節(jié)能性迅速融入到煤礦生產(chǎn)市場之中。但在變頻技術的應用選擇上，需要從多角度進行考慮，對技術的實用性、安全性等因素進行全面考察，以此來實現(xiàn)變頻設備使用效率的全面發(fā)揮，為環(huán)保等方面的工作開展提供基礎。

3變頻技術在煤礦機電設備中的應用

3.1在采掘機當中的實際應用

采掘機當時煤礦開發(fā)過程中最常用且能源消耗量也最大的機電設備。以此，采掘機本身的工作效率以及設備與實際運行過程中所產(chǎn)生的能源消耗將對煤礦開采的經(jīng)濟效益帶來直接性的影響。而鑒于煤礦開采該工作的開展過程，其所處工作環(huán)境通常較差，故使得采掘機于實際裕興過程中容易遭受諸多因素影響而發(fā)生各種各樣的故障。不僅如此，在面對不同軟硬如的巖層時，采掘機所使用的功率大小亦不盡相同，這便極易導致采掘機出現(xiàn)能源無效損耗的情況出現(xiàn)。對此，若能將變頻技術積極應用至煤礦采掘機設備中，使其具備自動切割功能，并可時刻根據(jù)周圍環(huán)境的變化來合理調整采掘功率，如此不僅能最大限度降低設備運行過程中的能源序號，且采掘的實際效率也能以此而得以有效提升，繼而將對整個煤礦開采實際效益的提升起到良好的促進作用。

3.2在風機和空壓機中的應用

變頻技術在風機中的應用，可以應對礦井不同開發(fā)時期的通風需求，通過改變電流頻率達到對風機輸出的控制。操作方便，提高風機使用性能，減少了風機閑置概率。于空壓機方面，變頻技術的應用使得空壓機電流頻率可調可控，避免了空壓機大電流啟動造成的損害。變頻技術還允許相關操作人員通過對壓力閉環(huán)控制或者手動調整達到對空壓機的輸出調整，避免了空壓機重啟改變功率造成的影響，延長了設備使用壽命，提高了設備使用效率。

3.3在皮帶輸送機當中的實際應用

皮帶傳輸機作為煤礦開采中負責煤礦運輸?shù)闹匾~帶，自然也是煤礦眾多的電機設備中最不可或缺的設備之一。至于早期的皮帶傳輸設備，其主要是基于工頻拖動與耦合器之間的相互作用來實現(xiàn)煤礦輸送，而鑒于此輸送方式原本的輸送效率便十分低下，加之輸送方式對皮帶與耦合器的依賴性極強，故一旦輸送重量過重時便會加速皮帶與耦合器的磨損。不僅如此，就皮帶輸送機而言，其實際造價本身便十分高昂，若經(jīng)歷對此維修會更換，則將大幅提升煤礦采掘成本，既然導致企業(yè)的實際收益大幅降低。對此，若能加將變頻節(jié)能技術與皮帶輸送機相結合，不僅能有效解決皮帶輸送機于實際輸送過程中可能出現(xiàn)的時空問題，且通過讓設備吸收電網(wǎng)浮力，還能減輕設備于具體的運行過程應過熱而導致的設備磨損，繼而在延長皮帶輸送設備的實際應用壽命同時降低煤礦企業(yè)的煤礦采掘成本。

3.4變頻技術在提升機中的應用

由于礦井提升機的工作環(huán)境十分特殊，很多時候均是在條件復雜的情況下來開展工作，這就需要礦井提升機具備較高的應用性能，從而為相關工作的有效開展提供基礎條件。在實際工作過程中，提升機需要進行重復性啟動，如果調速任務較多，設備故障的發(fā)生率也會進一步被提高，將設備的整體使用壽命縮短。變頻技術的應用，不僅可以促使提升機更好的滿足各項工作的開展要求，還能對提升機本身提供更多的保護。在提升機中加入變頻技術之后，可以有效降低調速過程中電阻的破壞率，在下放減速器過程中，電動機也會根據(jù)需要暫停運轉，甚至還能將用電情況轉移給電網(wǎng)。在變頻技術應用之后，提升機的性能將會得到進一步提升，由于變頻器內部軟件的作用，可更好地幫助提升機完成調速，降低了設備的故障發(fā)生率。除此之外，變頻技術的應用還可以幫助提升機節(jié)約更多的電能，從而達到節(jié)能目的。

3.5在電控絞車的應用

傳統(tǒng)的斜井絞車控制系統(tǒng)較多采取的是交流繞線式電機串電阻調速系統(tǒng)，電阻的投切一般而言都是使用接觸器來控制，這種控制系統(tǒng)一旦遇到高強度的工作環(huán)境，例如使用次數(shù)過于頻繁等就會發(fā)生交流接觸器主觸頭發(fā)生氧化的情況出現(xiàn)，進而導致設備的故障。同時，傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)的控制層面還很低，控制也很不精準，綜合性能非常差，經(jīng)常會導致各種問題例如停車位置不準確等。變頻技術正好可以解決上述問題，同時還具備其他優(yōu)點，例如電壓波動的范圍能夠控制在很小的范圍之內，頻率波動的范圍控制也很精準，輸出功率和頻率具備高度可調性。因此根據(jù)這些結果不難看出，變頻技術在電控絞車系統(tǒng)上的應用提升了電控絞車系統(tǒng)的過載能力，能夠充分滿足使用和運行的需求。同時也提升了自動轉矩的低頻運轉額能力以提供必要的保護作用。故此，電控絞車運用變頻技術可以實現(xiàn)更高的可控性，同時控制精度也有所上升。

結束語

在煤礦機電設備中使用變頻技術很好的保證了整個機器系統(tǒng)的平穩(wěn)運行，對系統(tǒng)電網(wǎng)電力也大大減少了損害與消耗，增強其壽命，為整個煤礦機電系統(tǒng)做出保障，同時更大大的增強了在煤礦開采中的安全性，減少由于機器事故發(fā)生的可能性。科技讓生活發(fā)展，也更加有利于企業(yè)的進步和效率。

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（作者單位：棗莊礦業(yè)（集團）有限責任公司田陳煤礦）