煤礦機電設備中變頻節(jié)能技術的應用

郭書明

摘要：我國具備十分豐富的煤炭能源，其儲藏量當今世界穩(wěn)居前端。在中國資源應用中，煤炭能源的地位十分重要，并在社會經濟發(fā)展中日益發(fā)揮著十分關鍵的作用。但是我國煤礦經常產生一些安全生產事故，造成嚴重的內耗情況。因此我國許多中小型煤礦將變頻節(jié)能技術廣泛運用于生產中與煤礦機電設備應用中，使我國煤礦生產中存有過大耗能的難題獲得妥善處理。

關鍵詞：煤礦機電設備;變頻節(jié)能技術;應用

1煤礦機電設備中變頻節(jié)能技術原理

在我國眾多煤礦機電設備中，采煤機、風機等設備已經陸陸續(xù)續(xù)地開始應用節(jié)能變頻技術，利用該技術進行生產的過程中，其主要的原理就是利用交流電來做周期性的運動，這樣能夠實現(xiàn)交流電的固定做功模式，并且，在該基礎上，結合本文所研究的電氣運行系統(tǒng)，能夠更好地實現(xiàn)智能化變頻的目的。如果設備處于滿載運行狀態(tài)或者正在持續(xù)高峰作業(yè)，則其功率會隨之調整到最大，這樣的做法既有利于電能損耗的減少，又能保證工作進展程度，該技術目前是我國煤礦開采行業(yè)最為重視的研究項目之一。利用變頻節(jié)能技術在設備中的應用，既能實現(xiàn)智能化的操作目的，減少人工成本，又能提高開采工作的效率、質量，同時還能保障工作人員的生命安全，對于煤礦企業(yè)的長久發(fā)展具有積極的推動作用。以空氣壓縮機為例，根據企業(yè)壓縮空氣系統(tǒng)的使用情況改良設備，其中變頻節(jié)能技術就是最佳選擇，在空氣壓縮機上按照循環(huán)啟動的方式閉環(huán)控制大約4臺空壓機的運行，然后由變頻節(jié)能裝置自動采集現(xiàn)場的氣壓?？偟膩碚f，變頻節(jié)能技術可以很好的改善設備性能，對提高效率，維護效益具有重大作用。

2煤礦機電設備中變頻節(jié)能技術的應用

2.1在提升機上的應用

提升機和傳輸級是煤礦生產企業(yè)中使用頻率和作用有相似的地方，一方面，這兩種設備本省工作環(huán)境相似，另一方面，這些設備自身有調速的需求。提升機在進行提升的過程中需要進行速度的調節(jié)，而傳輸設備也需要進行調整。但是以往對設備進行調速往往采用串電阻的調壓調速方式，雖然這種方法能夠調整速度，但是其本身增加的電阻也會產生較大的能耗。通過變頻技術能夠將公頻電壓進行頻率調整，通過調節(jié)供電的頻率進一步調整設備運行的速度。如今這種控制也變得更加智能化，將電機控制過程中的相關變化量作為控制型號，利用微處理器進行處理，能夠使得變頻設備按照條件的變化自動調整電壓頻率。而在傳輸設備上，變頻設備以往使用的液力偶合器實現(xiàn)對設備的軟起動，但是這種方式會加速設備的老化和損壞。而變頻設備可以保證設備啟動過程中電流的變化幅度很小，降低了對電機設備的沖擊，在節(jié)能調速的過程中也延長了設備的使用壽命。

2.2在采煤機中的應用

如果從組成成分分類，采煤機又可以被分為切割部、裝載系統(tǒng)、行走裝置的部分。首先，對于切割部來說，針對礦井下不同類型的工作面其功率要求也有著細微的差異，因此就需要結合具體情況對功率進行調設，比如說采煤工作面比較大的情況下，如果切割機的功率比較小，那么可能就會導致切割費時費力，進而在無形間增加工作量，造成不必要的能源消耗，應用變頻節(jié)能技術，對切割功率進行靈活調整，可以更好的優(yōu)化切割質量，提高工作效率。針對裝載系統(tǒng)，在應用變頻技術時，則需要結合采煤量對運行功率進行調節(jié)控制，要保證裝載速度與采煤速度彼此能夠密切配合，如果裝載速度慢于采煤速度，那么可能會導致大量煤炭資源難以及時被裝載，這樣使得會對開采效率產生影響。針對行走裝置，關鍵在于對牽引力進行合理的控制，牽引力控制不合理的情況，行走裝置的功用可能難以有效發(fā)揮出來，這樣必將會對設備的有效應用產生不良影響。一般來說，行走裝置運行期間，牽引力充足的情況下，應當最大限度降低對電力資源的消耗，設備運行時，要控制好運行時間，因為采煤機并非是在所有情況下都需要滿負荷運行的，所以說，在其沒有滿負荷運行的情況下，可以借助變頻技術對負荷進行優(yōu)化調整，以便更好的延長設備使用壽命。

2.3在皮帶運輸機中的應用

在皮帶運輸機中變頻節(jié)能技術的應用也具有極高的應用價值。在煤礦生產過程中，皮帶運輸機是不可缺少的運輸設備，因此對運輸技術也有著較高的要求。而變頻節(jié)能技術就可以帶來很好的使用效果，還可以提高設備的性能，健全運輸機的功能。不僅如此，皮帶運輸機主要是將井下挖好的煤炭運輸?shù)降厣?，其中主要是依靠皮帶的摩擦牽引作用，這也是皮帶運輸機的工作原理。與傳統(tǒng)的運輸工具相比，應用了變頻節(jié)能技術的皮帶運輸機就有很大的優(yōu)勢，它可以采用變頻技術來解決以前經常出現(xiàn)的皮帶斷裂、軟化的現(xiàn)象，進一步提高工作性能。不僅如此，變頻節(jié)能技術還能夠減少皮帶運輸中的發(fā)熱現(xiàn)象，減少電流的波動，從而還能提高皮帶運輸機的使用壽命。變頻技術在煤礦機電設備中的應用可以很好的提高煤炭的生產效率，在各個方面也能發(fā)揮出很好的效果。除此之外，隨著人們對節(jié)能環(huán)保的重視，變頻節(jié)能技術就可以很好的達到保護環(huán)境的目標。

2.4在井下水泵中的應用

目前，我國煤礦開采過程采用水泵流量調節(jié)管網閥門的方式比較普遍，水泵調節(jié)管網閥門具有一定的方便操作的優(yōu)勢，但是井下水泵在實際應用過程中也具有一定的局限性。首先，水泵的流量控制水泵的轉速，水泵流量一定不變的情況下，則水泵轉速亦不變，但是受外部環(huán)境以及及其自身的一些因素的影響，所需水泵轉速難免發(fā)生變化，而全速運轉的水泵就會導致電能與水量的浪費，變頻節(jié)能技術的應用可以智能化自主變動，通過水量的變化控制轉速變化，進而適應平衡，減少能耗;其次，市場供應水泵的功率較大且種類眾多，一成不變的應用會導致高能耗，變頻節(jié)能技術的應用更加能夠凸顯其必要性，對于煤炭開采行業(yè)整體能耗的節(jié)省效果明顯，有助于行業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展。

2.5在風機中的應用

一般來說，風機設備中應用的變頻節(jié)能技術，主要體現(xiàn)在局部通風機與主風機上。如果風井部分出現(xiàn)全負壓的狀態(tài)，那在以往的處理方法之中，就會將通風機局部設置為壓入式吹風。而在巷道內通風機的作用，就是通過吹風將有害氣體進行稀釋、沖散、排出，保持礦井內部的空氣流通，并且起到降低溫度的效果。變頻技術的應用提高了通風機的使用效率，在不改變吹風量的前提下，保持礦井內部的穩(wěn)固風壓。變頻器對風機進行改造后，可以保障風機在滿負荷的狀態(tài)下，也不會出現(xiàn)軟啟動功能的持續(xù)，可以隨時暫停，進而避免對電網產生沖擊破壞。

3變頻節(jié)能技術在煤礦機電設備中的應用前景

伴隨著煤炭行業(yè)智能化煤礦基本建設的發(fā)展，變頻器原理等一系列優(yōu)秀技術在煤礦行業(yè)的運用中有重要的作用。從而能夠看得出，以變頻器原理來節(jié)約資源是智能化社會發(fā)展的一個大趨勢。但因煤礦生產的獨特環(huán)境和對安全性的特別要求，變頻技術在井下工作上的運用時間比較晚。伴隨著社會發(fā)展和經濟發(fā)展的迅速發(fā)展，在煤礦領域對變頻器原理開展運用，可以做到節(jié)能降耗的目的。在我國地域遼闊，自然資源豐富多彩，煤礦采掘中牽涉到的機電設備類型比較多，因而要融合煤礦具體對變頻器原理開展有效產品研發(fā)和運用。近些年，礦山開采過程中，電子信息技術運用極其廣泛，為變頻節(jié)能技術在煤礦機電設備中的運用確立了優(yōu)良的基本。

4結束語

煤炭資源開采期間機電設備不可或缺，但是機電設備運行時，電能消耗極大，這與我國經濟可持續(xù)發(fā)展的理念是背道而馳的，為了有效的解決該問題，降低對能源資源的消耗，就需要合理應用變頻節(jié)能技術，發(fā)揮該技術在機電設備中的作用，推進我國煤礦開采行業(yè)的發(fā)展。

參考文獻

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