變頻技術(shù)在煤礦節(jié)能中的應(yīng)用探討

吳強

摘要：現(xiàn)如今，我國的經(jīng)濟在高速發(fā)展，社會在不斷進(jìn)步，我國的電氣機械行業(yè)隨著我國的經(jīng)濟發(fā)展取得了明顯的進(jìn)步，這種突破也帶來了變頻技術(shù)的革新，近年來，煤礦行業(yè)不斷發(fā)展節(jié)能技術(shù)，變頻技術(shù)的應(yīng)用也就越來越廣泛。尤其是在煤礦通風(fēng)設(shè)備、運輸設(shè)備和水泵的控制等領(lǐng)域，變頻技術(shù)都發(fā)揮了很大的作用，不僅節(jié)約了電能，提高了設(shè)備效率，同時，使設(shè)備啟動平穩(wěn)，減少啟動時大電流對設(shè)備造成的沖擊，延長了設(shè)備使用壽命，并且極大地提升煤礦設(shè)備安全，因此，變頻技術(shù)在煤礦中使用范圍廣越來越廣泛。變頻技術(shù)的推廣應(yīng)用，也有助于我國解決能源危機，促進(jìn)可持續(xù)戰(zhàn)略的發(fā)展。本文從變頻調(diào)速技術(shù)在風(fēng)機上的使用進(jìn)行了闡釋，并對其應(yīng)用進(jìn)行了細(xì)致的分析，總結(jié)了變頻調(diào)速技術(shù)的優(yōu)勢，希望能夠為相關(guān)研究提供一定的材料，促進(jìn)我國變頻技術(shù)在煤礦節(jié)能中的應(yīng)用，促進(jìn)我國工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：變頻技術(shù);煤礦節(jié)能;技術(shù)

分類號：TM921.51;TD60

引言

隨著經(jīng)濟等方面的不斷進(jìn)步，我國煤礦行業(yè)迎來了飛速發(fā)展時期，而企業(yè)要想能夠盡快實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)，自然就需要與時俱進(jìn)，充分融入現(xiàn)代化的技術(shù)手段。在煤礦機電設(shè)備日常使用過程中，全面應(yīng)用變頻技術(shù)，在全面做好設(shè)備控制工作的同時，也能夠達(dá)到節(jié)能化應(yīng)用結(jié)果?；谧冾l節(jié)能技術(shù)應(yīng)用價值下，當(dāng)前乃至未來很長一段時間內(nèi)，我國煤礦企業(yè)都持續(xù)推廣并應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù)。

一、變頻節(jié)能技術(shù)的原理

煤礦開發(fā)企業(yè)中的機電設(shè)備有很多，比如采煤機、提升機、輸送機以及流體負(fù)荷設(shè)備等。一般的機電設(shè)備如果直接接在供電線路上會持續(xù)工作在額定狀態(tài)，煤礦開發(fā)行業(yè)中，相關(guān)的機械設(shè)備往往處于一直運行的狀態(tài)，但是煤炭開發(fā)過程中可能會存在一些設(shè)備空閑的狀態(tài)，當(dāng)空閑的過程中如果設(shè)備仍然處于額定運行，此時就會增加設(shè)備的功耗，并且這些功耗并沒有進(jìn)行有意義的做功。同時長時間處于工作狀態(tài)的機電設(shè)備就會增大故障的機率，無形中又增大了企業(yè)的成本。而隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，變頻設(shè)備開始得到了應(yīng)用。在工作過程中，變頻設(shè)備將進(jìn)入的供電頻率進(jìn)行改變，以此來調(diào)節(jié)設(shè)備的運行速度。我們都知道，正常供電系統(tǒng)中頻率是無法改變的，但是變頻設(shè)備能夠把50HZ工頻交流電轉(zhuǎn)換為直流電源，并把它送到逆變器（大功率晶體管開關(guān)組合），又稱功率模塊，為其提供工作電壓;同時外部設(shè)備的檢測參數(shù)能夠通過微處理器運算，產(chǎn)生一個控制信號（一般為PWM脈沖信號），也送入逆變器。然后由三相逆變器將直流電轉(zhuǎn)變?yōu)轭l率可調(diào)的三相交流電（合成波形近似正弦波），驅(qū)動機電設(shè)備的運行。這種控制方式能夠根據(jù)外界的工作環(huán)境對供電頻率進(jìn)行實時調(diào)節(jié)，利用調(diào)整頻率的電能去改變設(shè)備的運行速度，這樣就能夠在設(shè)備閑置的過程中降低其運行速度，進(jìn)而起到降低設(shè)備能耗的目的。

二、變頻技術(shù)在煤礦節(jié)能中的應(yīng)用

1.在采煤機中的應(yīng)用

根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，很多煤礦企業(yè)在開采過程中所使用的機器都是雙滾筒采煤機。在長期的發(fā)展過程中，采煤機器還不太完善，并且當(dāng)同時使用的兩臺機器的功率被設(shè)計成為1.5kW時，就需要變頻器來承擔(dān)起提高功率的作用，確保達(dá)到工作所需要的3000kW。并且，由于雙滾筒采煤機中的負(fù)載通常有兩個，并且都是相同的功率。但是，一拖一的電機就會存在明顯的區(qū)別，只會有一個負(fù)載?；谏鲜銮闆r，在選擇變頻器時就只需要選擇1.5kW就可以了。對于變速器來說，輸出端的波也就是PWM波，也就是說電纜與大地之間也會存在一定的電容效應(yīng)。當(dāng)電纜附帶了屏蔽層時，還需要進(jìn)一步擴大電容效應(yīng)。在實際應(yīng)用過程中，變頻器大部分都是四象變頻器，這種變速器就會存在調(diào)速電牽引的作用，并且還能在應(yīng)用過程中維持牽引速度不發(fā)生變化。這樣一來，也可以有效的防止機械設(shè)備出現(xiàn)問題的現(xiàn)象，同時還能有效的提高生產(chǎn)過程中的穩(wěn)定性和安全性。在確保生產(chǎn)效益的同時，保證工作人員井下工作的生命安全。

2.在提升機中實現(xiàn)對變頻控制技術(shù)的應(yīng)用

在煤礦機電設(shè)備當(dāng)中，提升機作為一種運輸機電設(shè)備。在傳統(tǒng)的機械設(shè)備當(dāng)中，利用技術(shù)的特定功能，在金屬進(jìn)組當(dāng)中接入電動機，并使用開關(guān)鍵進(jìn)行對線路的接觸和切除，通過改變電阻來實現(xiàn)對提升機的調(diào)速工作進(jìn)行。要想讓傳統(tǒng)提升機正常運行，所需要運用的電能消耗相對較大，同時還會給零部件造成很大程度上的磨損，且機械在實際維修當(dāng)中具有很大的困難。提升機作為一種煤礦機電設(shè)備，具有較高的危險性。一旦發(fā)生安全事故，為煤礦企業(yè)的成本帶來更大的影響，直接會造成很大的經(jīng)濟損失。在煤礦提升機的設(shè)備升級中，通過對變頻控制技術(shù)的應(yīng)用，能夠有效實現(xiàn)對設(shè)備運行的狀態(tài)的控制，提高提升機在實際應(yīng)用中的節(jié)能效果。

3.變頻技術(shù)在電動機啟停過程中的應(yīng)用

電動機在啟動和停止的過程中會產(chǎn)生能源的浪費，但是，在實際生產(chǎn)的過程中，電動機的啟動和停止是非常正常的現(xiàn)象，在空壓機使用的過程中，進(jìn)行變頻技術(shù)的應(yīng)用，這樣就能促進(jìn)電動機的軟啟動和停止軟運行，這樣整個設(shè)備在啟動和停止的過程中，不僅能減少設(shè)備受到的沖擊，還能減少對能源的浪費，同時，還能促進(jìn)設(shè)備處于良好的運行狀態(tài)。在電動機使用的過程中，氣量的大小能夠決定電動機的轉(zhuǎn)速，因為變頻技術(shù)的使用，空壓機運轉(zhuǎn)狀態(tài)一旦發(fā)生變化，系統(tǒng)氣壓也會出現(xiàn)變化，因此，可以對電機空載問題進(jìn)行良好的避免，實現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)。

結(jié)語

簡而言之，隨著時代的進(jìn)步發(fā)展，我國煤礦企業(yè)經(jīng)過了較長時間的發(fā)展，目前所處的市場競爭環(huán)境越發(fā)的嚴(yán)峻。鑒于新時期發(fā)展基礎(chǔ)上，我國煤礦企業(yè)要想能夠保持可持續(xù)發(fā)展態(tài)勢，那么就必須要做到緊跟時代發(fā)展步伐，積極調(diào)整過去落后的生產(chǎn)方式，尤其是煤礦機電設(shè)備，更應(yīng)該全面的應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù)，一方面能夠降低后期設(shè)備所引發(fā)的安全事故問題出現(xiàn)的基礎(chǔ)上，另一方面也能夠保證企業(yè)生產(chǎn)效率得以有效提升?；诖?，文章站在變頻節(jié)能技術(shù)使用原理下，提出了幾點應(yīng)用建議，希望能夠給相關(guān)人士提供重要的參考價值。

參考文獻(xiàn)：

[1]于淑珍.探討我國煤礦機電設(shè)備中變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2020，11（4）：76.

[2]溫勇.煤礦機電設(shè)備中變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用分析[J].河南科技，2013（15）：117-118.

（河北天擇重型機械有限公司，河北 邯鄲 056200）