煤礦機電設備中變頻節(jié)能技術應用分析

趙廣社

兗煤菏澤能化有限公司趙樓煤礦 山東菏澤 274000

我國地大物博、資源豐富，但同時也是一個能源消耗大國，所以一直以來都萬分重視煤礦行業(yè)的發(fā)展。在煤礦生產(chǎn)作業(yè)中離不開各類煤礦機電設備，但煤礦機電設備普遍運行能耗大，有的生產(chǎn)效率也不高，極大的影響了煤礦綜合效益。后來，人們?yōu)榱私鉀Q這一問題，將變頻控制技術應用到了煤礦機電設備中，從而既有效降低了煤礦生產(chǎn)能耗，又大大提高了煤礦綜合效益[1]。

1 煤炭變頻節(jié)能技術的基本含義

變頻節(jié)能技術是以有效的新型節(jié)能環(huán)保技術為標準，以實現(xiàn)煤礦產(chǎn)業(yè)綜合性能，逐步優(yōu)化轉(zhuǎn)化交流電固定模式頻率。通過可行性資源的分配，調(diào)整交流電下的綜合利用率效果。按照需求進行優(yōu)化，調(diào)整頻率下的控制模式標準。重點突出分析機電節(jié)能設備的控制局限性。從生產(chǎn)機電設備的調(diào)速出發(fā)，通過能源的轉(zhuǎn)化，調(diào)整交流電模式水平，改變現(xiàn)有設備的內(nèi)部電源頻率范圍。依據(jù)煤礦的生產(chǎn)實際矢量標準進行控制，調(diào)整轉(zhuǎn)矩控制模式標準，逐步增強變頻節(jié)能環(huán)保技術的應用，對其實際可以應用的范圍進行拓展提升[2]。

2 變頻控制技術電路組成

在變頻控制技術的應用過程中，其電路組成包括整流電路、直流電路、控制電路與逆流電路，通過變頻電路組成部分之間的相互作用，滿足煤礦機電設備控制的實際需求。變頻控制技術的應用，為機電設備運行提供保證，主要控制方向包括設備運行速度控制、設備運行效率控制、設備運行能源的控制，因此應保證技術運用效果。隨著時代的發(fā)展，變頻控制技術的應用與研究，包括模糊自動化控制、人工神經(jīng)網(wǎng)絡技術等新型技術手段，這些技術手段的應用，也成為促進變頻控制系統(tǒng)集成化水平提升的重要途徑，也因此而促使高級專用集成電路等控制系統(tǒng)在煤礦開采中得以廣泛應用。隨著變頻控制技術水平的日漸提升，編程與通信等越來越多的系統(tǒng)功能得以拓展，奠定了良好的技術應用基礎。

3 煤礦機電設備變頻控制技術的應用

3.1 變頻技術在通風機中的運用

由于煤礦開采環(huán)境較為惡劣，發(fā)生故障的幾率較大，通風機成為了煤礦安全生產(chǎn)中必不可少的基礎設備。煤礦生產(chǎn)過程當中，必須要保證礦井下處于良好的通風狀態(tài)，才能保證采礦人員的健康與安全[3]。通風需要大量的電能做支撐，隨著煤礦開采量的日益增加，開采人員必須要到礦井更深的地方進行開采任務，這就增加了礦井下通風的難度。通風機起動電流必須不斷增大，通風機功率不斷增加，通風機設備耗能越來越高。但是在通風機中應用變頻技術則能夠進行軟啟動，根據(jù)礦井的具體通風量來設置電動機的運行頻率，不但能夠滿足礦井實際通風需要，還滿足了通風機的功率需要，同時降低電能消耗，增加通風機的使用年限。

3.2 井下變頻器泄漏通信綜合系統(tǒng)的應用

井下變頻器泄漏通信綜合系統(tǒng)本身就是基于變頻控制技術而研發(fā)的一種綜合系統(tǒng)，有著非常完善的服務功能及非常廣泛的應用范圍。目前在世界煤礦行業(yè)中，井下變頻器泄漏通信綜合系統(tǒng)可稱得上是變頻器通訊傳輸模式之最。該系統(tǒng)中不但應用了變頻控制技術，而且還應用了語言及數(shù)據(jù)通道，可實現(xiàn)對煤礦井下作業(yè)中各種信息信號的全面有效傳輸。該系統(tǒng)在實際運行過程中，通過上行信號作為監(jiān)控系統(tǒng)和電話交換系統(tǒng)，下行信號則負責向變頻器泄漏電纜進行下行傳輸。

3.3 變頻節(jié)能采煤機的整體應用

變頻采煤機在生產(chǎn)工作中是極其重要的機械設備。一旦采煤出現(xiàn)障礙故障，一條線路生產(chǎn)就會停止。采煤機在運行過程中，需要盡可能的調(diào)整其性能優(yōu)勢，采用質(zhì)量好、性能優(yōu)的設備。根據(jù)采煤機的整體功能水平，不斷加強，逐步減少故障的發(fā)生性。根據(jù)企業(yè)的生產(chǎn)安全隱患，調(diào)整變頻技術發(fā)展下的各類問題，重視交流傳動控制技術的應用。結合采煤機的整體液壓狀態(tài)，采用交流遷移操作模式，通過電子技術，不斷發(fā)展變頻器下的大規(guī)模運用效果。通過扭矩轉(zhuǎn)化的提升，調(diào)整額定扭矩下的二倍操作標準。按照牽引拖動拉力，實施一拖一、一拖二的操作。根據(jù)主流系統(tǒng)的模式，對能量進行反饋，獲取運行交流下的變頻調(diào)速技術模式過程。通過變頻調(diào)速模式，加強對采煤機整體運行傾斜角度的操作控制，以最大范圍內(nèi)的調(diào)節(jié)制動操作，維系牽引力，減少可能出現(xiàn)的各類安全事故問題。

3.4 礦井提升機中的變頻控制技術與節(jié)能應用

礦井提升機在實際運行過程中，需要一直反復執(zhí)行操作和重啟命令，期間有著非常多的調(diào)速任務，這導致其非常容易在運行過程中出現(xiàn)故障問題，而一旦設備發(fā)生故障，則會直接影響到整個煤礦生產(chǎn)作業(yè)的正常開展。所以為了解決這一問題，需要在礦井提升機中應用變頻控制技術。通過在礦井提升機中應用變頻控制技術，可以輔助設備進行更高效率和高質(zhì)量的作業(yè)，并節(jié)省大量的能源消耗，有效避免因一直反復執(zhí)行操作和重啟命令而導致設備出現(xiàn)故障。另外，近年來市場上針對礦井提升機又專門研發(fā)出了一種新型風光提升機變頻器，將之應用在礦井提升機中，可以與礦井提升機之間產(chǎn)生更高的兼容性，從而更好地強化礦井提升機的性能、更加充分地發(fā)揮出變頻控制技術的優(yōu)勢，因此這種新型風光提升機變頻器未來將在礦井提升機中展現(xiàn)出更加廣闊的應用前景。

4 結語

變頻節(jié)能技術在煤礦機電設備中的普及程度越來越高，雖然整體應用率還達不到國家期望的標準，但發(fā)展前景良好。我國煤礦資源豐富，但人均資源極少，因此必須充分了解當前技術，不斷研發(fā)剖析新變頻技術，進而推動我國煤礦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。