煤矿机电设备节能改造中变频技术的应用袁绍壮--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

煤矿机电设备节能改造中变频技术的应用袁绍壮

发表时间：2020/5/6 来源：《基层建设》2020年第2期作者：袁绍壮

[导读] 摘要：煤炭能源是我国重要能源基础，随着社会快速发展，工业生产、生活等方面对煤炭能源需求也有所增涨，如何实现煤矿开采下的高效、绿色发展是煤矿企业需要认真思考的一个问题，而变频技术的应用体现了较大的优势。

        开滦集团唐山矿业分公司河北唐山 063000
        摘要：煤炭能源是我国重要能源基础，随着社会快速发展，工业生产、生活等方面对煤炭能源需求也有所增涨，如何实现煤矿开采下的高效、绿色发展是煤矿企业需要认真思考的一个问题，而变频技术的应用体现了较大的优势。下面文章主要对煤矿机电设备中变频技术节能原理进行分析，并探讨该技术在煤矿机电设备中的应用。
        关键词：煤矿机电；机电设备；设备节能；变频技术
        引言
        企业要想在激烈的市场竞争中占有一席之地，就要在保证质量和工期的前提下最大化地压缩成本，而变频控制技术的研发能有效解决目前存在的资源浪费严重、效率普遍低下等不良现象，该技术正以其优质的性价比赢得了大部分市场占有率，被更多的煤矿开采企业广泛采纳。它不仅提升了企业的工作效率，还有效降低了成本投入，是一种高效节能环保的机电产品，让企业在市场竞争中脱颖而出。
        1煤矿生产设备变频节能技术原理
        变频技术，是把具备50赫兹的交流电通过整流元件调制为537伏的直流电，采用DSP芯片控制IGBT元件把直流电逆变为频率可调的交流电，从而实现对电源频率的控制。变频器内部的GTR或IGBT功率模块对煤矿节能发挥着重要作用，IPM功率模块可以应用到更大功能的煤矿生产设备当中。随着变频控制技术的发展，压频比的控制方式已经取得了很大的创新，矢量控制技术使得控制精度得到了较大的提升，可以更为广泛地应用到提升类负载中，使得变频技术更适用于煤矿生产。从控制理论来看，模糊控制和人工神经网络控制可以使变频技术有着更为广泛的应用范围，内部采用集成电路可以实现对数字信号的处理，也可以实现与控制设备的通讯，开放性的通信协议使得控制起来更为方便。变频节能技术不但可以实现对电机的调速，还可以具备控制程序和参数设置功能，水泵风机变频器、矢量变频器等可以使变频技术针对不同工况进行调速。
        2变频节能技术在我国煤炭机械设备中的应用现状
        随着我国经济的发展，对煤炭能源的需求不断加剧。我国逐渐成为了世界上耗能的大国，作为最大的发展中国家，我国的社会经济水及科学技术不断发展过程中，在能源有效利用率上整体水平偏低，存在煤炭资源开采高耗能的情况，一定程度上有碍煤炭行业可持续发展战略。为了顺应时代对环保的发展需要，实现煤炭行业可持续健康发展，亟待呼唤节能环保的开采技术出现。近年来，随着国家对中小煤炭企业的管控及人们环保意识的进步，煤炭行业纷纷采用变频节能技术，并在煤炭机电设备中广泛使用。在众多采煤机、皮带传输机和提升机等机械设备上装置变频节能技术，可有效提升设备的稳定性、安全性，同时减少开煤炭开采过程中的机电设备高耗能的情况。实践中发现变频节能技术的使用，可有效降低机械设备的维修频次、保养频次，煤炭企业降低对机械设备维护保养的成本，有效的提升企业的经济效益和生产效益。
        3煤矿机电设备节能改造中变频技术的应用
        3.1在矿井提升中的应用
        在实行煤矿开采的时候，单一机器与工作成员的操作室不能够完结这项任务的，煤矿开采需不一样的技术成员与不一样用效的机器一同操作，才能够安全有用的实行煤矿的开采。然而在煤矿开采过程中，矿井提升机可以说是缺一不可，重中之重的一部分。古板的矿井提升机应用管控器与金属电阻相联合的方法来对开采的煤矿实行提升和运输。可是古板的矿井提升机存有比较多的不足，在现实操行流程中，提升机工作时间太长之后，因为金属电阻的存留，机器的热量会及其的高，很多部分的电能转变成了没有用的热能，而且导致电力耗能比较高。假如热量不能够准时散发与散热，会很轻易导致内部线路的断开，烧坏里面线路。矿井提升机在提高物体与放下物体的时候，对电流的需求和频率更是有所不同，普通的频率很轻易致使提升机的故障与问题。而且变频管制技能在矿井提升机之中的使用，很好的处理了大量不安全的祸患，给开采煤矿给予了安全平稳的根基，并给员工的生命提供了保驾护航。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

        3.2在采矿机中的应用
        煤矿开采过程中，通过人工牵引的方式，这种牵引产生的力量推动叶轮运转，形成完整的运行体系，在此过程中会导致大部分不必要的能源消耗，严重浪费了资源。变频技术改造应用后，工作人员的调控更加直接有效，煤矿采集中，由于矿井表面不够平滑，开采过程中需要重复开关机，煤矿开采难度大。传统的工作模式由于功率调控能力不足，在实际工作中损耗大，工作效率普遍低下。随着变频技术的普及，原本的机械操控模式转变为智能的电路控制模式。煤矿机电设备正常工作中，电路迅速完成逆变和整流之间的互换调整，有效控制了能源的损耗。变频技术在煤矿机电设备中的普及应用，借助变频器实现了对设备的实时调整，在满足开采需求的前提下，圆满完成开采任务。
        3.3在皮带输送机中的应用
        皮带输送机利用皮带和辊轮把煤炭输送出来，是一种通过摩擦力和张力进行牵引的设备，是煤矿生产的重要设备之一。皮带输送机驱动电机需要采用液力耦合器来实现软启动，无法根据煤炭资源重量来实现变频调速，驱动电机保持在恒定转速状态，存在着较大的电能浪费。变频技术可以实现液力耦合器的软启动功能，启动电流数值较小，可以避免驱动电机产生发热和冲击现象，可以把皮带输送机煤炭输送性能完全发挥出来。变频调速装置也可以把电机进入到发电状态的电能回馈到电网中，避免由于制动造成的电能损失，避免对机械设备产生冲击，可以提高设备使用寿命。采用四象限变频调速技术，需要把整流桥改进行IPM功率模块，从而建立起可控整流桥。驱动电机工作于发电机状态时，逆变控制电路具备整流功能，而变频器电源端的整流电路起到逆变作用，可以把电能输送到电网当中。
        3.4在煤矿通风设备中的应用
        通风机主要应用于煤矿生产过程中的井下通风，因为煤矿作业的地下操作较多，所以通风机的运行效率在很大程度上决定着工作效率，且对生产人员的人身安全有着非常重要的影响。通过引入变频节能技术可以有效对煤矿通风机的工作进行优化，煤矿企业通过对高效高能工作的推广并在国家法定假日实行，如此以来设备每年的休息时间可以达到2400小时，如果保风量为常规状况下的85%，那么变频节能技术在通风机的应用上就可以有效降低电能消耗量，下降比例高达27%。根据以上数据可知，变频节能技术在通风机中的应用不仅可以对通风机的调转速度进行调整，还能够有效促进通风机整体运行效能的提升。
        3.5在空压机中的运用
        节能降耗已经成为煤矿企业降低生产成本的重要途径之一，空压机在煤矿开采过程当中发挥着极其重要的作用，主要是带动气动设备，风镐、风钻，确保煤矿开采安全顺利进行。传统的空压机主要使用开环控制的模式，需要频繁启动设备与电动机，消耗能源较大。在空压机中应用变频技术，能够进行压力闭环控制与开环控制手动调节这两种控制模式，设备运转过程当中能够根据差值调节空压机的转速，控制好空压机的具体运行状态，同时配置先进的预警装置，不但能够进行远程控制，还可以确保机械设备安全、稳定。
        结语
        综上所述，随着科学技术的进步和发展，变频调速技术在所有领域起着重要作用，应用变频技术大大提高我国煤矿企业的生产效率和加工效率，同时降低煤矿企业的生产成本，给企业带来更高的利润，同时节能环境的特性不仅受到企业的喜爱，而且受到政府的欢迎，所以整个市场都是一个积极的变化。因此，在此基础上，更好地应用变频控制技术的方法尤为重要。
        参考文献：
        [1]刘杰.变频节能技术在煤矿机电设备中的应用[J].陕西煤炭，2019，38（2）：177-178+182.
        [2]史红瑞.变频节能技术在煤矿机电设备中的应用[J].能源与节能，2018（5）：76-77.
        [3]彭潇.变频节能技术在煤矿机电设备中的应用[J].数字化用户，2018，24（24）：52.