煤礦機電變頻控制技術(shù)與節(jié)能的分析

呂子賓

摘 要：我國的社會經(jīng)濟在近些年來取得了快速發(fā)展，與之相伴隨的就是市場競爭變得日加激烈，企業(yè)能否取得發(fā)展和先進技術(shù)的支撐以及儲備變的密切相關(guān)，這體現(xiàn)在各行各業(yè)中，煤礦開采企業(yè)也在這一行列。

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

1 變頻控制技術(shù)應(yīng)用特點與狀況

1.1 變頻控制技術(shù)應(yīng)用特點

煤礦在實際生產(chǎn)過程中，由于生產(chǎn)環(huán)境差，電機功率大，啟動電流大，而變頻控制技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用可以有效滿足煤礦行業(yè)發(fā)展的需求，膠帶機、提升機等大功率設(shè)備變頻控制技術(shù)的應(yīng)用，減少了電能消耗。變頻控制技術(shù)是對通過改變電機工作電源頻率的方式來控制交流電動機的電力控制，從而降低電能的消耗。

1.2 變頻控制技術(shù)應(yīng)用狀況

在煤礦機電設(shè)備功率方面，機電設(shè)備在實際運行期間經(jīng)過了GTR、IGBT的智能功率模塊IPM更換的形式得到了快速發(fā)展，而設(shè)備中的變頻功率也在不斷增加。機電設(shè)備在運行期間，整個設(shè)備中的壓頻比控制方法也隨著煤礦行業(yè)的快速發(fā)展發(fā)生了的變化，并將現(xiàn)有機電設(shè)備矢量控制方法進行創(chuàng)新、完善，并對整個機電設(shè)備通過直接轉(zhuǎn)矩的形式進行控制，減少煤礦在生產(chǎn)時電能的損耗。在煤礦變頻控制技術(shù)創(chuàng)新過程中，出現(xiàn)了模糊自動化控制與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等控制技術(shù)，擴大機電設(shè)備的變頻控制技術(shù)的使用范圍，并將原有單一的數(shù)字信息處理技術(shù)創(chuàng)新、完善，通過專用集成電路開展各項工作任務(wù)，只有這樣才能保證所得出的處理結(jié)果有著較高的準確性，可以通過指令集計算機結(jié)果形成全新的集成電路，通過科學(xué)、合理的途徑進行電力傳輸，減少電力的損耗，提升能源的使用效率，實現(xiàn)電力節(jié)能。

2 煤礦機電設(shè)備內(nèi)使用變頻節(jié)能技術(shù)的現(xiàn)狀

21世紀以后，智能技術(shù)以及數(shù)字化技術(shù)取得了快速發(fā)展，這在一定程度上促進了對變頻節(jié)能技術(shù)的深入研究。我國的變頻節(jié)能技術(shù)在近些年來的智能化程度以及智能化水平變得越來越高，在煤礦中也得到了廣泛的運用。但是因為我國在能源節(jié)約這一方面的關(guān)注比較晚，造成了變頻節(jié)能技術(shù)運用到煤礦機電設(shè)備內(nèi)的發(fā)展比較緩慢，同時也存在著一些問題。第一，在運用的過程中，沒有完善的規(guī)范制度。因為沒有制定相關(guān)的規(guī)范制度，導(dǎo)致了一些負責人的責職不明確，相互之間推卸責任，最終造成了節(jié)能效果并不明顯。第二，變頻節(jié)能技術(shù)的管理水平比較低，沒有做到充分監(jiān)督，這就造成了一些煤礦機電設(shè)備無人巡視或者是巡視的次數(shù)比較少，相關(guān)工作人員沒有立即發(fā)現(xiàn)設(shè)備中的一些故障，對設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)造成了影響。第三，將變頻節(jié)能技術(shù)運用到機電設(shè)備內(nèi)的自動化程度比較低，同時管理比較混亂，一些需要人工完成的工序容易存在失誤，進而對機電設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)造成了影響，使工作效率降低。

3 煤礦機電設(shè)備變頻技術(shù)的應(yīng)用分析

3.1 應(yīng)用在提升機中

在煤礦開采的過程中，提升機發(fā)揮著重要的作用，實際上就是將煤礦開采工作所需的物料、人員安全的傳運到指定位置。就傳統(tǒng)的運行技術(shù)而言，其控制方式主要就是電阻切換，實現(xiàn)調(diào)節(jié)提升機速度的目的。但是，這樣的控制方式存在一定缺陷，即在提升機運行的過程中，會消耗大量的電能，很容易出現(xiàn)故障等問題，加之電阻調(diào)速的范圍小。對此，將變頻控制及時應(yīng)用在提升機中，能夠使提升機的運行速度得到精準的控制，彌補傳統(tǒng)控制方式存在的不足，保證提升機能夠在平穩(wěn)的前提下實現(xiàn)加速、減速，全面提升煤礦機電系統(tǒng)的性能，實現(xiàn)節(jié)能的目的。將變頻控制系統(tǒng)應(yīng)用在提升機中，其具體方式如下。（1）在應(yīng)用的過程中，將編程器與變頻控制技術(shù)結(jié)合起來，同時編制具體的指令，調(diào)整變頻控制的形式，有效地控制了電控系統(tǒng)中繼電器存在的邏輯關(guān)系。同時，將變頻控制器應(yīng)用在提升機中，還能夠?qū)㈦娐穲D、梯形圖等進行準確的轉(zhuǎn)換，保證提升機穩(wěn)定運行。（2）將變頻控制技術(shù)應(yīng)用在提升機中，僅僅需要使用少量的外部線路便可以控制繼電器，而這樣的方式能夠有效減少機電中的繼電器數(shù)量，從而進一步改善了提升機中故障多等問題，為機電的運行提供良好的環(huán)境。（3）在處理提升機的故障時，能夠通過觸摸屏、編程器對故障進行全面排查，操作方式簡單、便捷，能夠使工作人員全方位地掌握電器、機械存在的故障。

3.2 應(yīng)用在皮帶機中

在煤礦的生產(chǎn)過程中，皮帶機的能耗要遠遠大于提升機的能耗，皮帶機經(jīng)常達不到滿負荷運行，皮帶機傳統(tǒng)控制方式采用降壓啟動方式。啟動電流降低，電機啟動力矩降低，二空載啟動電流小，實際上，膠帶運輸經(jīng)常帶負荷啟動，增加電機啟動力矩，增加電機的啟動電流，電機容易發(fā)熱，甚至燒毀電機。運行時電力消耗大，因此，將變頻控制技術(shù)應(yīng)用皮帶機中，能夠使其實現(xiàn)“軟啟”、“軟?！钡哪康模淖兞似C在傳統(tǒng)控制方式中存在的不足，例如：帶負荷啟動膠帶機的過程中，通常會產(chǎn)生較大的電流，使電機發(fā)熱、發(fā)燙，嚴重的情況下會燒毀電機，同時也造成電力的浪費；采用變頻控制技術(shù)，能夠保證皮帶機的穩(wěn)定運行，提高皮帶自身的性能。

3.3 應(yīng)用在通風(fēng)機中

在煤礦生產(chǎn)中，通風(fēng)機是其不必可少的設(shè)備，運行時間長，能耗大，對于整個礦井的節(jié)能至關(guān)重要。隨著煤礦不斷開拓延深，巷道長度不斷增加，增加了通風(fēng)機運行的阻力。因此，通風(fēng)機在運行的過程中，需要不斷加大通風(fēng)機的風(fēng)量；如何才能夠有效增加通風(fēng)機的風(fēng)量成為當前面臨的主要問題。將變頻控制技術(shù)控制在通風(fēng)機，通過變頻器調(diào)整風(fēng)機轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)風(fēng)量大小的控制，避免風(fēng)量浪費的現(xiàn)象，實現(xiàn)節(jié)能的目的。通風(fēng)機采用變頻控制技術(shù)，實現(xiàn)了"軟啟動"，避免在啟動的過程中由于電流較大而影響電網(wǎng)的運行，變頻控制技術(shù)能夠適當?shù)恼{(diào)整通風(fēng)機的負荷，使其不必長時間出于滿負荷運行狀態(tài)，在降低能耗的同時，還能夠延長通風(fēng)機的使用壽命。

4 結(jié)語

我國是煤炭儲存和煤炭生產(chǎn)的大國，但一些問題仍然存在煤炭開采的過程中。我國的科技水平在近些年來取得了快速發(fā)展，我國逐漸將一些科技產(chǎn)品運用到各個行業(yè)內(nèi)，并同時取得了一些成就。變頻節(jié)能技術(shù)在近些年來已經(jīng)發(fā)展成熟，將其運用到煤礦機電設(shè)備內(nèi)，可以使設(shè)備的運轉(zhuǎn)效率得到提升，節(jié)約了設(shè)備的維護成本以及設(shè)備消耗的電能，這對于煤礦行業(yè)的發(fā)展具有深遠意義。

參考文獻

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