變頻節(jié)能技術(shù)在礦井機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用分析

李俊斌

摘 要：隨著國家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及社會科學(xué)技術(shù)應(yīng)用水平的不斷提高，我國的煤炭行業(yè)不斷更新使用新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料，煤礦機(jī)械化水平取得了長足的發(fā)展，為行業(yè)整體水平的提高以及國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)。但在目前狀況下，礦井機(jī)電設(shè)備多為大功率高耗能裝備，不能很好的適應(yīng)國家節(jié)能減排的總體要求。在這一背景之下，變頻節(jié)能技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，通過主要生產(chǎn)系統(tǒng)上機(jī)電設(shè)備對變頻技術(shù)的廣泛應(yīng)用，既改善了設(shè)備的運(yùn)行性能，又提高了煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平。同時，在保障礦井安全生產(chǎn)和節(jié)能方面也取得了顯著的效果，為煤礦企業(yè)實現(xiàn)安全高效生產(chǎn)的目標(biāo)提供了有力的支撐。

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

1 礦井機(jī)電設(shè)備對變頻節(jié)能技術(shù)應(yīng)用作用和原理

1.1 礦井機(jī)電設(shè)備對變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用作用

礦井機(jī)電設(shè)備的實際應(yīng)用過程中，在變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用方面能發(fā)揮其積極作用，該技術(shù)的應(yīng)用能對機(jī)電設(shè)備的電流頻率進(jìn)行有效的調(diào)整，從而能有效降低設(shè)備的運(yùn)用當(dāng)中對電能的消耗，最大程度的降低能源的效率量實現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)。變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用是在變頻器設(shè)備的應(yīng)用下實現(xiàn)的，設(shè)備包含的部件比較多樣，采用改變設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)速度的方式，實現(xiàn)節(jié)能的效果[1]?？偟膩碚f，礦井機(jī)電設(shè)備在應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù)方面能有效降低能耗的消耗，促進(jìn)煤炭生產(chǎn)行業(yè)的高效發(fā)展。在變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用下能有助于提升機(jī)電設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性，最大程度減少機(jī)電設(shè)備長時間運(yùn)行造成的設(shè)備損耗的現(xiàn)象。

1.2 礦井機(jī)電設(shè)備對變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用原理

礦井機(jī)電設(shè)備當(dāng)中應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù)，能夠有助于提升機(jī)電設(shè)備的整體運(yùn)行質(zhì)量和效率。在實際的運(yùn)行當(dāng)中，變頻節(jié)能技術(shù)通過多種信息技術(shù)的應(yīng)用，變頻器是重要的設(shè)備內(nèi)容。技術(shù)在裝置當(dāng)中的應(yīng)用對電流形式會發(fā)生轉(zhuǎn)變，電流的頻率也會因此而發(fā)生變化，改編的時候不消耗能源，設(shè)備也能夠收到控制。變頻器的使用時候，對電流會實施轉(zhuǎn)變，轉(zhuǎn)變內(nèi)容是直流電向交流電發(fā)生轉(zhuǎn)變，交流電會繼續(xù)的進(jìn)行轉(zhuǎn)變，電流形式?jīng)]有變化，而頻率出現(xiàn)了變化[2]。機(jī)電設(shè)備對交流電頻率的要求是不同的，變頻節(jié)能技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用下，就能通過相應(yīng)設(shè)備以及電路起到維護(hù)作用，保障設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

2 礦井機(jī)電設(shè)備對變頻節(jié)能技術(shù)推廣難點

礦井機(jī)電設(shè)備的實際運(yùn)行過程中，對變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用能夠起到良好的作用效果，但是在實際的技術(shù)推廣方面還存在著一些難點。煤礦的生產(chǎn)中應(yīng)用的機(jī)電設(shè)備主要有提升機(jī)以及采煤機(jī)和通風(fēng)機(jī)等相應(yīng)的設(shè)備，設(shè)備的應(yīng)用對能源的消耗量是不同的。通風(fēng)機(jī)設(shè)備是不間斷運(yùn)行的，對能源的消耗量比較大。提升機(jī)設(shè)備諸多是在環(huán)境惡劣的情況下應(yīng)用，當(dāng)前節(jié)能技術(shù)不能保障其運(yùn)行質(zhì)量不受影響。采煤機(jī)的應(yīng)用常常會出現(xiàn)故障，所以對節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用中也要能對其承受力進(jìn)行充分的考慮分析[3]。由于礦井機(jī)電設(shè)備的實際應(yīng)用方面都會有著各自的不同情況，所以對變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用推廣中，涉及到的影響因素也比較多。

3 變頻節(jié)能技術(shù)在礦井機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用

3.1 變頻調(diào)速系統(tǒng)

在這一系統(tǒng)中，通過對額定轉(zhuǎn)速與恒定轉(zhuǎn)矩之間的調(diào)整，一方面可以促進(jìn)多臺變頻器之間的轉(zhuǎn)矩平衡，另一方面也實現(xiàn)了多臺變頻器主從控制的相互切換。實踐結(jié)果證明，在工作面傾角較大的情況之下，采用四象限變頻器調(diào)速電機(jī)進(jìn)行牽引，能夠?qū)崿F(xiàn)對于制動力矩的大范圍調(diào)節(jié)，這樣一來，即使不再另外增加牽引速度的相關(guān)設(shè)備，采煤機(jī)也不會出現(xiàn)下滑跑車的情況[4]。因此，將變頻節(jié)能技術(shù)應(yīng)用于采煤機(jī)之中，不僅可以對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)合理的簡化，還促使采煤機(jī)在操作便捷性、速度調(diào)節(jié)的可靠性以及控制的靈活性等方面發(fā)揮出了更大的優(yōu)勢。

3.2 變頻節(jié)能技術(shù)在提升機(jī)中的應(yīng)用

在煤礦生產(chǎn)過程當(dāng)中，提升機(jī)是必不可少的重要設(shè)備之一，其主要功能是對作業(yè)人員與物料進(jìn)行輸送，因此提升機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性與可靠性一方面關(guān)系著工作人員的生命安全，一方面也是對煤礦順利生產(chǎn)的重要保證。為了對傳送速度進(jìn)行一定程度的控制，傳統(tǒng)的處理方法是在電動機(jī)轉(zhuǎn)子電路中使用金屬電阻，這雖然能夠達(dá)到調(diào)速的目的，但這種方式電能消耗巨大，且存在著一定的安全隱患，難以適應(yīng)煤礦生產(chǎn)的現(xiàn)代化發(fā)展[5]。隨著技術(shù)的發(fā)展，在提升機(jī)中引入了變頻節(jié)能技術(shù)，這一技術(shù)與提升機(jī)的四象限變頻調(diào)速系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合起來，并在此基礎(chǔ)之上利用計算機(jī)技術(shù)實現(xiàn)了對于提升機(jī)的信息化控制，可以進(jìn)行實時監(jiān)控與遠(yuǎn)程操作，一方面減少了對電能的消耗，另一方面提升機(jī)運(yùn)行的安全性得到有效提升。

3.3 變頻節(jié)能技術(shù)在通風(fēng)設(shè)備中應(yīng)用

將變頻節(jié)能技術(shù)應(yīng)用在通風(fēng)設(shè)備當(dāng)中過程中，這一機(jī)電設(shè)備主要是對生產(chǎn)中井下通風(fēng)使用的。煤礦的作業(yè)是在地下操作，所以通風(fēng)機(jī)的運(yùn)行效能對生產(chǎn)人員生命安全以及工作效率就會產(chǎn)生直接的影響。如果通風(fēng)設(shè)備存在故障問題，這就會威脅人員的生命安全。在將變頻節(jié)能技術(shù)加以應(yīng)用過程中，能對通風(fēng)機(jī)進(jìn)行改進(jìn)，高效的工作面推廣后，就能夠以巷道的具體需要作為基礎(chǔ)，能進(jìn)行調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)，從而達(dá)到能源的節(jié)約[6]。通風(fēng)機(jī)的日常作業(yè)過程中，也能夠處在滿負(fù)荷的狀態(tài)下工作，能在能源的緩解方面起到積極作用，通過變頻節(jié)能技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用下，就能有助于改善風(fēng)機(jī)，實現(xiàn)了實時控制的目標(biāo)。

3.4 變頻節(jié)能技術(shù)在流體負(fù)荷設(shè)備中的應(yīng)用

在煤礦的生產(chǎn)當(dāng)中，風(fēng)機(jī)與風(fēng)泵是最為常見的流體負(fù)荷設(shè)備，將變頻節(jié)能技術(shù)引入流體負(fù)荷設(shè)備中后，風(fēng)機(jī)的最低轉(zhuǎn)速明顯低于引入之前，這在一定程度上減少了電能的消耗，同時也促使風(fēng)機(jī)具有更好的適應(yīng)性，在特殊的煤礦環(huán)境之下也能夠有效運(yùn)行。除此之外，變頻節(jié)能技術(shù)在礦區(qū)給水、給液用泵中也實現(xiàn)了變頻調(diào)速，對工藝系統(tǒng)的靈活性進(jìn)行了一定程度上的提升，并在此基礎(chǔ)之上有效減少了設(shè)備的機(jī)械沖擊，進(jìn)而提升了相關(guān)設(shè)備的使用年限。

4 變頻節(jié)能技術(shù)在礦井機(jī)電設(shè)備中應(yīng)用的發(fā)展前景

變頻節(jié)能技術(shù)憑借著在電能消耗、經(jīng)濟(jì)效益、運(yùn)行穩(wěn)定等方面的優(yōu)勢，使其在礦井機(jī)電設(shè)備之中的應(yīng)用日益廣泛，成為礦井機(jī)電設(shè)備發(fā)展的重要趨勢。同時，隨著科學(xué)技術(shù)水平的提高，變頻節(jié)能技術(shù)在礦井機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用也日益深入，具有較大的應(yīng)用前景。除此之外，隨著煤礦行業(yè)的發(fā)展與成熟，會不斷引入新技術(shù)、新工藝，在這種情況之下機(jī)電設(shè)備的功能與種類會越發(fā)豐富，變頻節(jié)能技術(shù)也會不斷與新型的機(jī)電設(shè)備進(jìn)行融合與協(xié)調(diào)。最后，隨著時間的推移，一些老舊設(shè)備在性能上逐漸下降，可以運(yùn)用變頻節(jié)能技術(shù)對其進(jìn)行一定程度的改造，通過有效的技術(shù)手段恢復(fù)其性能的同時，也可以進(jìn)一步豐富機(jī)電設(shè)備的功能，提升其在煤礦生產(chǎn)過程中的應(yīng)用效果。綜上所述，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及煤礦行業(yè)的逐步完善，變頻節(jié)能技術(shù)在礦井機(jī)電設(shè)備中仍有十分廣闊的應(yīng)用前景。

5 結(jié)語

本文主要針對礦井機(jī)電設(shè)備中變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行研究與分析。首先對礦井機(jī)電變頻節(jié)能技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行了一定程度上的闡述，指出了變頻節(jié)能技術(shù)在安全性、穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性等方面的優(yōu)勢，然后在此基礎(chǔ)之上重點分析了變頻節(jié)能技術(shù)在采煤機(jī)、提升機(jī)、皮帶運(yùn)輸機(jī)與流體負(fù)荷設(shè)備中的具體應(yīng)用。最后，對變頻節(jié)能技術(shù)的發(fā)展前景作出了展望。

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