文_徐威 呂高元

1 山東能源集團(tuán)棗莊礦業(yè)集團(tuán)高莊煤業(yè)有限公司 2 浙江維思無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司

基于變頻控制技術(shù)的日益成熟，運用于煤礦機(jī)電之中，已成為現(xiàn)階段達(dá)到節(jié)能目的主要途徑，并且從某種程度上對煤礦開采過程中所存在的缺陷進(jìn)行了有效的彌補(bǔ)，有助于煤礦企業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展。

1 煤礦機(jī)電變頻控制的概述

變頻控制的技術(shù)，其實就是社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和進(jìn)步到一定階段時代的產(chǎn)物，它融入了計算機(jī)技術(shù)，電子技術(shù)以及其他技術(shù)的特征和優(yōu)勢，形成了綜合性性質(zhì)的技術(shù)途徑。變頻控制技術(shù)結(jié)合實際是充分運用半導(dǎo)體元器件自身功能來轉(zhuǎn)換電源發(fā)送電流，使發(fā)電機(jī)設(shè)備轉(zhuǎn)速獲得有效調(diào)整從而達(dá)到環(huán)保節(jié)能目標(biāo)。

隨著科技的進(jìn)步，半導(dǎo)體技術(shù)也在進(jìn)行著優(yōu)化，很大程度上推動著變頻控制技術(shù)得到了優(yōu)化和發(fā)展，同時也提高了變頻控制的水平。在功能上、性能上也更加能滿足現(xiàn)階段的要求。在變頻控制技術(shù)優(yōu)化方面，其主要利用半導(dǎo)體器件來對工頻電源電流進(jìn)行調(diào)控和變化，以此來達(dá)到對不同機(jī)電設(shè)備的電能調(diào)控，在提升生產(chǎn)質(zhì)量和效率的前提下，減少生產(chǎn)需要消耗的電能。

2 變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用狀況

變頻技術(shù)用于煤礦開采操作中可以有效地推動機(jī)械設(shè)備運作的性能提升，以此作為基礎(chǔ)進(jìn)一步地完成對煤礦工作效率和作業(yè)效率進(jìn)行高效改善，進(jìn)而還能夠系統(tǒng)地推動整個煤炭行業(yè)獲得積極的發(fā)展?，F(xiàn)階段，煤炭行業(yè)的安全生產(chǎn)問題已經(jīng)得到了社會普遍的重視，變頻技術(shù)被應(yīng)用到煤炭機(jī)械設(shè)備之中，進(jìn)一步促進(jìn)煤炭行業(yè)整體發(fā)展。但是變頻控制技術(shù)運用于煤炭行業(yè)依然存在很多問題與不足。

相比于傳統(tǒng)技術(shù)而言，變頻節(jié)能技術(shù)以交流電固定頻率變換為主，推動交流電資源具有可變性，基于此可以有效地提高交流電應(yīng)用頻率和品質(zhì)。在目前科學(xué)技術(shù)持續(xù)進(jìn)步的前提之下，智能化模塊正在逐步實現(xiàn)改進(jìn)，從而也使變頻技術(shù)應(yīng)用的質(zhì)量得以有效改善。把變頻控制技術(shù)合理運用到煤礦機(jī)電設(shè)備當(dāng)中，可以全面提高機(jī)電設(shè)備的性能指標(biāo)和運行速率，同時還可以從本質(zhì)上進(jìn)一步加強(qiáng)對相關(guān)信息的傳輸，此外還可以在對于半導(dǎo)體器件合理運用的情況下實現(xiàn)交流電頻率和電壓都可以改變的控制裝置。

3 煤礦機(jī)電變頻控制技術(shù)節(jié)能途徑

3.1 適用于提升機(jī)

煤礦開采過程中提升機(jī)起到了至關(guān)重要的作用，對傳統(tǒng)運行技術(shù)來說，控制方法一般通過調(diào)節(jié)金屬材料里的電阻器來調(diào)節(jié)交流接觸器，或是鼓形控制板中斷電，從而達(dá)到對升降機(jī)轉(zhuǎn)速做出調(diào)整。變頻控制系統(tǒng)運用于提升機(jī)的主要研究內(nèi)容如下：

一是應(yīng)用過程中將編程器和變頻控制技術(shù)相結(jié)合，在編寫特定指令時，對變頻控制形式進(jìn)行調(diào)節(jié)，并對電控系統(tǒng)繼電器之間存在邏輯關(guān)系進(jìn)行有效控制。同時變頻控制器運用到提升機(jī)上，也能實現(xiàn)電路圖和梯形圖的精確變換，確保提升機(jī)的平穩(wěn)工作。

二是變頻控制技術(shù)運用到提升機(jī)上，只需利用少量外部線路就能對繼電器進(jìn)行控制，同時該方法能有效地降低機(jī)電內(nèi)部繼電器的個數(shù)，使提升機(jī)內(nèi)部故障較多，空間狹小的狀況得到進(jìn)一步改善，給機(jī)電提供了一個良好的工作環(huán)境。

3.2 適用于皮帶機(jī)

變頻控制技術(shù)運用到皮帶機(jī)上，可以使皮帶機(jī)達(dá)到“軟器”“軟?！?，繼而彌補(bǔ)皮帶機(jī)傳統(tǒng)控制方式之缺陷，如起動皮帶機(jī)時一般電流大，使裝置內(nèi)發(fā)熱，發(fā)燙現(xiàn)象嚴(yán)重，嚴(yán)重時會劇烈波動電網(wǎng)電壓而消耗大量能源；“液力耦合器”工作狀態(tài)下，內(nèi)部油溫上升速度加快，并加大了各部門間摩擦而影響裝置運行效果。采用變頻控制技術(shù)可以確保皮帶運行于穩(wěn)定環(huán)境下并改善皮帶本身性能。從工作頻率和力矩來看，該裝置能結(jié)合目前煤礦需要對其本身負(fù)荷進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整和變化，既安全又效率高，同時也能有效地減少裝置能耗。就煤礦機(jī)電運行而言，變頻控制技術(shù)可以更充分發(fā)揮皮帶機(jī)本身能量回饋作用，繼而強(qiáng)化機(jī)電設(shè)備本身節(jié)能效果，并延長其使用壽命和減少檢修等費用開支。

3.3 適用于通風(fēng)機(jī)

變頻控制技術(shù)運用到通風(fēng)機(jī)上，可以讓機(jī)電設(shè)備綜合考慮工作環(huán)境要求，煤礦采出巷道存在風(fēng)險等，對其本身風(fēng)力大小進(jìn)行恰當(dāng)調(diào)節(jié)，避免出現(xiàn)風(fēng)力浪費情況，達(dá)到節(jié)能效果。將變頻控制技術(shù)運用到通風(fēng)機(jī)設(shè)備上，就可以像皮帶機(jī)那樣實現(xiàn)“軟起動”，避免了起動過程中因電流過大對電網(wǎng)運行造成影響，進(jìn)而減少煤礦生產(chǎn)的風(fēng)險，給工作人員創(chuàng)造安全工作環(huán)境。同時應(yīng)用變頻控制技術(shù)可以對通風(fēng)機(jī)負(fù)荷進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)，使得通風(fēng)機(jī)不需要長期出滿負(fù)荷運行，提高了通風(fēng)機(jī)使用壽命同時減少了能耗。通常通風(fēng)機(jī)會在較緩慢狀態(tài)下完成工作，繼而有效地控制使用強(qiáng)度并降低設(shè)備檢修頻率。最后要注意煤礦生產(chǎn)過程中要盡量避免2臺通風(fēng)機(jī)以同一頻率工作，但需確保通風(fēng)機(jī)風(fēng)速值一致，以免因風(fēng)阻不一致對設(shè)備工作狀態(tài)造成影響。

3.4 適用于水泵

泵是煤礦生產(chǎn)過程中的重要設(shè)備，因為生產(chǎn)要處理大量水資源，因此泵在工作過程中會有大量能耗。在這種情況下，為能減少煤礦生產(chǎn)能耗并達(dá)到節(jié)能目的，變頻控制技術(shù)可以運用到水泵上，也就是滲透到供水和液用泵上。本實用新型實施例可以使得水泵抽水開始，停止過程更順暢，綜合提高水泵機(jī)器運行協(xié)調(diào)能力和穩(wěn)定度。同時變頻控制技術(shù)應(yīng)用到水泵上，能避免機(jī)械設(shè)備運行中各部件間損壞，降低水泵啟停時所帶來的極大能量消耗。以變頻控制關(guān)鍵技術(shù)為載體，進(jìn)一步降低機(jī)器運行時機(jī)械造成撞擊力，避開水泵運行中出現(xiàn)異常問題，從源頭上提升離心水泵使用期限。

3.5 井下變頻器泄漏通信綜合性系統(tǒng)

井下變頻器漏泄通信系統(tǒng)綜合性很強(qiáng)，另外還具備比較完善的服務(wù)，在目前國際煤炭生產(chǎn)領(lǐng)域里廣泛應(yīng)用于變頻器通訊傳輸模式中。根據(jù)系統(tǒng)對技術(shù)和數(shù)據(jù)通道的有效設(shè)置，能把煤礦生產(chǎn)開采中的相關(guān)信息數(shù)據(jù)，有效傳輸出來。前端模塊為全部變頻式漏泄系統(tǒng)提供一個客觀事實，由其中可伸出四根不同泄漏電纜線以高效地連接不同方向，同時也可以有效地連接天線，可以達(dá)到整個系統(tǒng)通信平穩(wěn)。該系統(tǒng)上漲信號的功率主要功能是監(jiān)控和視頻監(jiān)控系統(tǒng)，下行數(shù)據(jù)信號主要功能是完成變頻調(diào)速器漏泄電纜線下行運輸，鑒于此能夠?qū)刂葡到y(tǒng)中心進(jìn)行合理信息數(shù)據(jù)支持。

3.6 故障檢測技術(shù)研究

在煤礦安全生產(chǎn)和開采的過程當(dāng)中，故障檢測技術(shù)屬于關(guān)鍵內(nèi)容之一，其主要功能在于對煤礦生產(chǎn)和開采的各項信息進(jìn)行及時收集，并通過對其進(jìn)行分析，從而找出煤礦機(jī)電設(shè)備在運行中所出現(xiàn)的問題。在一定程度上采用煤礦變頻器自動系統(tǒng)可實現(xiàn)將已有系統(tǒng)中各類數(shù)據(jù)有效融合，有效建立遠(yuǎn)程監(jiān)測計劃方案，將煤礦生產(chǎn)和開發(fā)利用中各項故障檢測信息、開采經(jīng)驗等方案內(nèi)容綜合性在一起后進(jìn)一步強(qiáng)化和優(yōu)化，進(jìn)而進(jìn)一步提高開采方案質(zhì)量。煤礦生產(chǎn)開采中變頻式故障檢測能夠?qū)ΦV井各項安全風(fēng)險做出及時清查，以此作為基礎(chǔ)進(jìn)行目的性故障排除工作。

4 結(jié)語

煤礦行業(yè)存在高耗能的弊端，但變頻控制技術(shù)應(yīng)用到機(jī)電之中能有效達(dá)到節(jié)能目標(biāo)。依據(jù)變頻控制原理并用于煤礦開采之中，促使提升機(jī)運作更加順暢，充分發(fā)揮皮帶機(jī)能量回饋作用，也使通風(fēng)機(jī)能夠按照實際需要對風(fēng)速進(jìn)行控制，提升設(shè)備使用年限。