王文詢

摘要：在我國(guó)工業(yè)化的進(jìn)程中，煤礦資源起到了至關(guān)重要的作用，當(dāng)前我國(guó)的煤礦需求量與日俱增，用于煤礦開采的電能也逐漸增多。在煤礦開采中，需要很多的機(jī)電設(shè)備實(shí)現(xiàn)煤礦的開采和清潔，由于當(dāng)前我國(guó)提出了可持續(xù)發(fā)展的理念，在這些設(shè)備的運(yùn)行中，要采取節(jié)能技術(shù)對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，降低能耗，這樣可以大大降低煤礦開采中耗用的電能。本文對(duì)煤礦機(jī)電設(shè)備中變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：煤礦開采;機(jī)電設(shè)備;變頻節(jié)能

1 變頻節(jié)能技術(shù)介紹

所謂變頻節(jié)能技術(shù)就是在機(jī)電設(shè)備中通過一定的科技手段達(dá)到電流頻率的改變技術(shù)，核心元件就是變頻器。變頻器可以將在整流器中變?yōu)橹绷麟娫吹墓ゎl電流變?yōu)榭衫玫碾妷?、頻率控制的交流電，經(jīng)一定的輸送過程到達(dá)電動(dòng)機(jī)，達(dá)到變頻的效果。變頻器主要有電極電容、電源、鍵盤以及控制面板構(gòu)成，這一元器件的有效使用就可以達(dá)到機(jī)電設(shè)備在最節(jié)能的狀態(tài)下工作。目前我國(guó)很多煤礦使用的傳統(tǒng)機(jī)電設(shè)備達(dá)不到這種改變電流頻率的效果，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)、頻率等都不能夠進(jìn)行完美的控制，這樣煤礦機(jī)電設(shè)備無論在何時(shí)都處于同樣的狀態(tài)下工作，消耗大量能源，不符合節(jié)能的要求。變頻節(jié)能技術(shù)就可以改善這一問題，在機(jī)電設(shè)備不同的工作狀態(tài)下選擇何合適的頻率和電流進(jìn)行工作，增長(zhǎng)設(shè)備使用周期的同時(shí)達(dá)到節(jié)能的效果，提高設(shè)備在使用過程中的能動(dòng)性。

2 變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用現(xiàn)狀

由于企業(yè)經(jīng)費(fèi)有限以及出于安全性的考量，很多煤礦企業(yè)尚未在機(jī)電設(shè)備中使用變頻節(jié)能技術(shù)，這使得很多煤礦在進(jìn)行開采工作時(shí)產(chǎn)生了大量的能耗且設(shè)備的使用壽命大幅縮短。近年來隨著科學(xué)技術(shù)的推廣以及人們思想意識(shí)的進(jìn)步，煤礦行業(yè)開始接受這種先進(jìn)的技術(shù)并將其推廣到煤礦機(jī)電設(shè)備中。煤礦機(jī)電設(shè)備如采煤機(jī)、提升機(jī)、皮帶傳送機(jī)等都一定程度的使用了變頻節(jié)能技術(shù)，提升了設(shè)備自身性能的同時(shí)，減少了煤礦開采過程中因設(shè)備運(yùn)行而產(chǎn)生的能耗，并且由于變頻節(jié)能技術(shù)的使用，設(shè)備的維修次數(shù)、保養(yǎng)次數(shù)都逐漸縮減，因此而花費(fèi)的成本相應(yīng)的降低，煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效益得到了提升。

3 煤礦機(jī)電設(shè)備中變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用探討

3.1 采煤機(jī)中變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

變頻節(jié)能技術(shù)的不斷發(fā)展與改善使得這一技術(shù)已經(jīng)能夠完全適應(yīng)煤礦開采過程中電牽引的需求，因此在采煤機(jī)中的應(yīng)用是可行的。而且由于變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，交流電機(jī)可以在尺寸體型相同的條件下變得更大，有效的提升設(shè)備運(yùn)行中的可靠性以及工作效率。通常變頻節(jié)能技術(shù)在采煤機(jī)中應(yīng)用是多個(gè)變頻結(jié)構(gòu)系統(tǒng)共同作用的，直、交變頻系統(tǒng)對(duì)于系統(tǒng)的穩(wěn)定性提升以及使用壽命的保障起到了關(guān)鍵作用，也是采煤機(jī)變頻節(jié)能技術(shù)中應(yīng)用最廣的。在進(jìn)行牽引工作時(shí)，變壓器起到了供電的目的，這一元件可以將三相工頻交流電轉(zhuǎn)化為恒定的直流電或者交流電，再借助大功率的晶閘管就可以將交流電進(jìn)行電壓和頻率的調(diào)節(jié)。同時(shí)，變頻節(jié)能技術(shù)在應(yīng)用到采煤機(jī)中時(shí)還起到保護(hù)電路的關(guān)鍵作用，對(duì)于電路中容易出現(xiàn)的過負(fù)荷、控制面板異常以及熔斷絲切斷問題都能夠加以改善，因?yàn)樽冾l節(jié)能技術(shù)能夠在出現(xiàn)故障時(shí)及時(shí)停止變頻器的工作，并且數(shù)碼管會(huì)限制故障的具體數(shù)據(jù)，經(jīng)數(shù)字面板設(shè)置參數(shù)后，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速恢復(fù)工作。

3.2提升機(jī)中變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

在進(jìn)行煤礦開采時(shí)，對(duì)于地下的礦石、廢石以及設(shè)備材料等都需要依靠提升機(jī)進(jìn)行輸送，而且由于礦井系統(tǒng)本身結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工作運(yùn)行的速度較快，根據(jù)不一樣的輸送要求有著相應(yīng)的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)要求。因此在進(jìn)行煤礦開采工業(yè)中，提升機(jī)中的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)過程可靠性需要得到保證，一旦出現(xiàn)問題，會(huì)嚴(yán)重影響到工作進(jìn)度和生產(chǎn)效益，實(shí)際運(yùn)行中也存在著很多的問題需要解決。而變頻節(jié)能技術(shù)在提升機(jī)中的應(yīng)用能夠保證設(shè)備在運(yùn)行時(shí)按照速度曲線進(jìn)行，降低了系統(tǒng)失控的風(fēng)險(xiǎn)，增強(qiáng)了工作時(shí)安全性，保障開采順利進(jìn)行。交流電傳動(dòng)系統(tǒng)在提升系統(tǒng)中使用能夠起到一定的速度調(diào)節(jié)功能，但會(huì)造成很大的能源消耗且控制不嚴(yán)格，調(diào)節(jié)性能無法得到保障。變頻節(jié)能技術(shù)的使用可以通過PLC控制系統(tǒng)以及高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制，這樣就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)態(tài)換面的監(jiān)測(cè)，使得輸送過程中的位置和速度控制更加精確化，并保證系統(tǒng)在運(yùn)行過程中不受外界干擾，提升安全性。

3.3井下傳送帶中變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

煤礦在井下工作時(shí)，需要進(jìn)行相關(guān)材料的輸送，

而這時(shí)采用的主要設(shè)備就是帶式運(yùn)輸機(jī)，這一裝置可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離工作點(diǎn)之間的材料輸送，并且實(shí)現(xiàn)物料運(yùn)載裝置和驅(qū)動(dòng)裝置的有效分離，保證煤炭的運(yùn)輸。變頻節(jié)能技術(shù)應(yīng)用于井下傳送帶中可以達(dá)到皮帶軟啟動(dòng)的目的，保證輸送設(shè)備的安全啟動(dòng)和穩(wěn)定運(yùn)行，而且變頻節(jié)能技術(shù)在井下傳送帶中的應(yīng)用可以提高裝置的使用率，保證煤炭運(yùn)輸中能源的最大利用率，降低能耗。

3.4煤礦通風(fēng)機(jī)中變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

在進(jìn)行煤礦開采時(shí)，通常在地面安裝主風(fēng)機(jī)起到抽風(fēng)的作用，這樣井風(fēng)井和會(huì)風(fēng)井的設(shè)置會(huì)導(dǎo)致井下出現(xiàn)全負(fù)壓系統(tǒng)，而在井下則需要安裝局部通風(fēng)機(jī)，起到壓人的作用，在卷道掘井中最為常見。煤礦開采中使用通風(fēng)機(jī)的目的就是排放出井下的有害氣體，保證井下空氣流通性的同時(shí)進(jìn)行溫度的降低。而且隨著煤礦開采的不斷進(jìn)行，對(duì)于通風(fēng)機(jī)的要求也一直在提高，需要逐漸提升井下風(fēng)壓，因此風(fēng)機(jī)的使用功率要相應(yīng)的提高。變頻節(jié)能技術(shù)就能夠很好的實(shí)現(xiàn)這一過程，根據(jù)實(shí)際巷道的要求進(jìn)行風(fēng)機(jī)功率的調(diào)節(jié)，從而保證能源的合理使用，并且改善通風(fēng)機(jī)使用負(fù)荷過大的問題，提升煤礦開采的安全性。

3.5水泵中變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

煤炭的開采與生產(chǎn)過程中根據(jù)實(shí)際的情況，水流量的要求也不同，傳統(tǒng)的煤礦開采中一般采用機(jī)械的過程實(shí)現(xiàn)對(duì)閥門的開度調(diào)節(jié)從而調(diào)節(jié)水泵的水量。這種方式在多次使用之后就會(huì)降低水泵的使用效率，并且使得設(shè)備的使用壽命大打折扣。變頻節(jié)能技術(shù)憑借變頻器以及PLC控制器能夠更為靈活的控制水泵的啟動(dòng)停止以及運(yùn)行過程中的功率調(diào)節(jié)，這樣就會(huì)很好的解決水泵在頻繁的啟動(dòng)停止過程中帶來的能源消耗問題，并且降低工作中對(duì)水泵的損耗，增長(zhǎng)使用壽命，并保證設(shè)備在煤礦開采中的最優(yōu)化使用。

3.6變頻節(jié)能調(diào)節(jié)下的負(fù)載荷設(shè)備應(yīng)用

在變頻負(fù)載荷的技術(shù)應(yīng)用下，依照風(fēng)機(jī)、泵的變頻調(diào)速過程，重視風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)的整體應(yīng)用普遍操作。逐步加強(qiáng)變頻調(diào)速設(shè)備的研發(fā)，加強(qiáng)煤礦特殊采集環(huán)境下的變頻設(shè)備操作。按照風(fēng)機(jī)運(yùn)行的轉(zhuǎn)速操作，逐步改造調(diào)整，提高整體性能。在改造前，需要對(duì)風(fēng)機(jī)運(yùn)行情況進(jìn)行分析，調(diào)整風(fēng)壓、風(fēng)量，改造后的輸出功率是原始數(shù)據(jù)的3倍，在很大程度上節(jié)約了電能資源模式水平。在水泵控制調(diào)節(jié)下，需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行變頻調(diào)速節(jié)能處理。根據(jù)生產(chǎn)工藝系統(tǒng)的實(shí)際控制構(gòu)成，調(diào)整產(chǎn)品質(zhì)量過程中的靈活度，加強(qiáng)變頻節(jié)能技術(shù)下水泵的靈活運(yùn)用，逐步減少平滑、減速的時(shí)間，調(diào)整外部環(huán)境的受限水平。依據(jù)井下的液體位置高度，對(duì)水泵的空轉(zhuǎn)時(shí)間進(jìn)行壓縮，在很大程度上降低了排水泵的停止時(shí)間，調(diào)和電能的消耗、設(shè)備的損耗，提升整體生產(chǎn)效益綜合建設(shè)水平。

結(jié)束語

綜上所述，變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用值得進(jìn)行推廣，利用這一技術(shù)，設(shè)備的運(yùn)行速度、功率等能夠更為準(zhǔn)確的控制，并且能夠降低設(shè)備在使用過程中的折舊程度，提高生產(chǎn)效率，保證生產(chǎn)安全性，在采煤機(jī)、提升機(jī)、井下傳送帶、煤礦通風(fēng)機(jī)以及水泵中，變頻節(jié)能技術(shù)都能夠發(fā)揮重要作用，不僅提升煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，還促進(jìn)我國(guó)煤礦行業(yè)向科技化的方向發(fā)展進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)

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