劉文龍

摘 要 煤礦生產(chǎn)中應(yīng)用的機(jī)電設(shè)備類型和數(shù)量都很多，為了提高生產(chǎn)效率，煤礦企業(yè)一般會(huì)使這些機(jī)電設(shè)備長(zhǎng)期處于運(yùn)行狀態(tài)。機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行需要電能提供動(dòng)力，所以煤礦生產(chǎn)過(guò)程會(huì)消耗大量能源，這不符合能源可持續(xù)發(fā)展以及節(jié)能降耗原則。變頻節(jié)能技術(shù)與煤礦機(jī)電設(shè)備的結(jié)合恰巧能改善這一狀況，使機(jī)電設(shè)備能源消耗量減少。相關(guān)人員還要對(duì)這種技術(shù)的運(yùn)行原理進(jìn)行分析，以使其在設(shè)備中得到良好應(yīng)用。

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

中圖分類號(hào)：TU272.14 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0引言

傳統(tǒng)的煤礦機(jī)電設(shè)備其功率基本是恒定的，無(wú)論在什么樣的工作需求下，都產(chǎn)生同樣的能耗。在需求較小時(shí)，會(huì)出現(xiàn)不必要的能源浪費(fèi)。將變頻節(jié)能技術(shù)應(yīng)用于煤礦機(jī)電設(shè)備，通過(guò)改變?cè)O(shè)備電流頻率，可以調(diào)整其運(yùn)行功率，設(shè)備所消耗的能源也會(huì)隨之改變。由此可見(jiàn)變頻節(jié)能技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)煤礦機(jī)電設(shè)備能耗的精確控制，具有較高的應(yīng)用價(jià)值。

1變頻節(jié)能技術(shù)的運(yùn)行原理

變頻節(jié)能技術(shù)是種集成度和綜合性比較高的技術(shù)，因?yàn)樵摷夹g(shù)中集成了多種信息技術(shù)和高科技，在技術(shù)作用下，變頻器應(yīng)運(yùn)而生。技術(shù)在裝置中應(yīng)用時(shí)，會(huì)對(duì)電流的形式進(jìn)行轉(zhuǎn)變，在轉(zhuǎn)變的過(guò)程中，電流頻率也會(huì)發(fā)生變化，而后者的變化，會(huì)使不同類型電流結(jié)合更好。變頻器中的半導(dǎo)體器件會(huì)使電流頻率改變，在改變過(guò)程中，并不會(huì)消耗能源，同時(shí)設(shè)備也會(huì)受到控制。變頻器在利用過(guò)程中，會(huì)對(duì)電流進(jìn)行轉(zhuǎn)變，轉(zhuǎn)變內(nèi)容為直流電到交流電。交流電還會(huì)繼續(xù)轉(zhuǎn)化，雖然電流形式不會(huì)發(fā)生變化，但頻率會(huì)作出改變，該改變的過(guò)程屬于不可逆行為。煤礦機(jī)電系統(tǒng)中的各種電氣設(shè)備對(duì)交流電的頻率要求不同，不可逆轉(zhuǎn)換恰巧能滿足設(shè)備對(duì)不同電流的要求。該種技術(shù)在應(yīng)用中，還會(huì)對(duì)相關(guān)的電路以及設(shè)備形成安全維護(hù)作用，設(shè)備運(yùn)行中受到的干擾也會(huì)被有效屏蔽。

2變頻技術(shù)的發(fā)展前景

目前，隨著社會(huì)科技發(fā)展的不斷進(jìn)步，變頻技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始廣泛地在各類機(jī)電設(shè)備中進(jìn)行使用，并已經(jīng)取得了相對(duì)較好的發(fā)展成績(jī)，而隨著變頻技術(shù)的智能化操作模式的發(fā)展，也使其在多個(gè)機(jī)電領(lǐng)域內(nèi)得到了發(fā)展。目前變頻技術(shù)優(yōu)勢(shì)在多個(gè)行業(yè)的逐漸展現(xiàn)，使越來(lái)越多的企業(yè)和行業(yè)認(rèn)識(shí)到了其自身價(jià)值和優(yōu)勢(shì)，紛紛開(kāi)始積極引進(jìn)變頻技術(shù)。并且隨著目前自動(dòng)化技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，促進(jìn)變頻技術(shù)的集成化技術(shù)也在不斷發(fā)展，不僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)機(jī)電設(shè)備運(yùn)行速度的有效調(diào)節(jié)，還可以借助計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)更高級(jí)別的機(jī)電操作。

3變頻節(jié)能技術(shù)的現(xiàn)狀

在各種技術(shù)手段不斷完善的過(guò)程中，一些智能化的功率模塊也在不斷的完善，這也就提升了變頻功率與質(zhì)量。在煤礦機(jī)電設(shè)備中應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù)突破了傳統(tǒng)的控制理論與模式，通過(guò)壓頻比控制方式開(kāi)展作業(yè)，基于矢量控制方法可以對(duì)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行直接的轉(zhuǎn)矩控制，繼而有效的拓展了變頻技術(shù)的要應(yīng)用范圍。而人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以及模糊自動(dòng)化控制等技術(shù)手段的完善也在根本上優(yōu)化了變頻技術(shù)的集成系統(tǒng)，使得變頻技術(shù)不僅僅局限于通過(guò)數(shù)字信息處理的方式開(kāi)展作業(yè)，其逐漸的成為了一種集成電路模式。在煤礦機(jī)電設(shè)備中應(yīng)用變頻技術(shù)可以提升機(jī)電設(shè)備的性能指標(biāo)以及速度，可以在根本上加強(qiáng)參數(shù)信息的傳遞，利用電力半導(dǎo)體器件的作用，可以將頻率以及電壓保持不變的交流電轉(zhuǎn)換為頻率以及電壓均可以發(fā)生變化的交流電控制設(shè)備。

4變頻技術(shù)在煤礦相關(guān)機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用對(duì)策

4.1提升機(jī)應(yīng)用

在變頻節(jié)能技術(shù)應(yīng)用下，可以采用交流四象限變頻調(diào)速系統(tǒng)來(lái)改善傳統(tǒng)設(shè)備的缺陷。該系統(tǒng)屬于數(shù)字化控制系統(tǒng)，可以通過(guò)電路或者信號(hào)的連接功能，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程設(shè)備控制模式，同時(shí)該系統(tǒng)還具備重量監(jiān)測(cè)功能，使控制人員能夠根據(jù)重量來(lái)把控提升機(jī)的速度，以此使設(shè)備的安全性得到提高。

4.2在采煤機(jī)中的應(yīng)用

采煤機(jī)綜合性比較強(qiáng)，主要體現(xiàn)在系統(tǒng)組成以及技術(shù)組成等方面，這種錯(cuò)綜復(fù)雜性也決定了其消耗電能比例較大性。若使采煤機(jī)更加現(xiàn)代化、機(jī)械化，相關(guān)人員還要將其與變頻節(jié)能技術(shù)結(jié)合起來(lái)。該種技術(shù)不僅會(huì)使采煤機(jī)的運(yùn)行速度受到調(diào)控，使能源消耗量減至最低，還會(huì)促使采煤機(jī)運(yùn)行安全系數(shù)提高，如此采煤機(jī)生產(chǎn)效率也會(huì)得到提高。為了減少煤礦的生產(chǎn)成本，煤礦企業(yè)一般會(huì)從變頻器類型方面入手，選擇能減少采煤機(jī)能耗量和故障的能量回饋性四象限變頻器，結(jié)合了這種裝置的采煤機(jī)生產(chǎn)效率會(huì)更高。

4.3煤礦空壓機(jī)中的應(yīng)用

變頻技術(shù)在煤礦空壓機(jī)中的應(yīng)用，可以為空壓機(jī)的啟動(dòng)方式提供壓力閉環(huán)控制或開(kāi)環(huán)控制手動(dòng)調(diào)節(jié)這兩個(gè)模式選擇。當(dāng)設(shè)備在進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，可以通過(guò)對(duì)壓力閉環(huán)系統(tǒng)的操作，實(shí)現(xiàn)根據(jù)差值對(duì)空壓機(jī)轉(zhuǎn)速的自主調(diào)節(jié)，工作人員也可通過(guò)變頻器設(shè)置將空壓機(jī)的供風(fēng)壓力設(shè)置為恒定值。

4.4在帶式輸送機(jī)中的應(yīng)用

帶式輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)力一般為摩擦力，其在煤礦機(jī)電設(shè)備中，則以電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力，以摩擦力為牽引力，該種裝置主要采用軟啟動(dòng)方式，在該種方式中，工頻電流在拖動(dòng)牽引中起著重要作用。雖然會(huì)使物料正常運(yùn)輸，但在運(yùn)輸中，物料與輸送機(jī)皮帶的磨損以及皮帶與設(shè)備之間的磨損都會(huì)縮短該裝置的使用期限。嚴(yán)重情況下，皮帶不會(huì)保持完好無(wú)損狀態(tài)，甚至?xí)l(fā)生斷裂。在選擇變頻節(jié)能技術(shù)后，變頻器會(huì)對(duì)電機(jī)啟動(dòng)狀態(tài)下的電流量進(jìn)行控制，使多余的電流能進(jìn)入電網(wǎng)，避免產(chǎn)生副作用。如此設(shè)備也不會(huì)發(fā)生溫度飆升過(guò)高現(xiàn)象。變頻節(jié)能技術(shù)的節(jié)能主要體現(xiàn)在電機(jī)調(diào)速過(guò)程中，轉(zhuǎn)速會(huì)根據(jù)該裝置的負(fù)荷率變化而變化，直至處于經(jīng)濟(jì)安全運(yùn)行狀態(tài)。這會(huì)使設(shè)備磨損減輕。變頻節(jié)能技術(shù)的另一優(yōu)勢(shì)為可以使設(shè)備實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)，如此設(shè)備便可以改善原來(lái)的啟動(dòng)模式，以降低開(kāi)啟消耗電流。變頻器在帶式輸送機(jī)中的應(yīng)用，還可以對(duì)該裝置的電路起到保護(hù)作用，使其免于發(fā)生過(guò)流或短路等問(wèn)題。

5結(jié)語(yǔ)

隨著煤礦企業(yè)的不斷發(fā)展，在生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大的同時(shí)，機(jī)電設(shè)備在煤礦企業(yè)中的應(yīng)用也開(kāi)始變得廣泛，因此為了促進(jìn)煤炭企業(yè)地發(fā)展，就需要在傳統(tǒng)機(jī)電設(shè)備的基礎(chǔ)上應(yīng)用變頻技術(shù)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備的升級(jí)轉(zhuǎn)型，提升企業(yè)發(fā)展動(dòng)力。

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