變頻技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用

王斌

摘 要：近些年來(lái)，隨著煤礦事業(yè)的快速發(fā)展，節(jié)能降耗作為煤礦生產(chǎn)的重要指標(biāo)受到了人們的廣泛關(guān)注，變頻器的出現(xiàn)緩解了這種壓力，簡(jiǎn)而言之，變頻技術(shù)在煤礦的生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)揮著巨大的作用，本文以此為切入點(diǎn)展開論述。文章首先介紹了變頻技術(shù)的內(nèi)涵與特點(diǎn)，然后分析了變頻技術(shù)在煤礦開采行業(yè)的具體應(yīng)用。旨在為煤礦的采集工作提供一定的參考，最大限度地將變頻技術(shù)完美應(yīng)用于煤礦的生產(chǎn)之中。

關(guān)鍵詞：變頻技術(shù);煤礦生產(chǎn);內(nèi)涵與特點(diǎn)

引言

隨著工業(yè)技術(shù)的日新月異，變頻技術(shù)也日趨成熟，就現(xiàn)狀而言，變頻技術(shù)不僅能夠優(yōu)化調(diào)速性能，還能實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，符合現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。為此，我們應(yīng)該牢牢抓住這個(gè)契機(jī)，實(shí)現(xiàn)二者的完美結(jié)合。變頻技術(shù)優(yōu)勢(shì)巨大，主要體現(xiàn)在以下四點(diǎn)：?jiǎn)?dòng)相對(duì)平穩(wěn)、調(diào)速性能極佳、能有效降低電力線路電壓的波動(dòng)、能夠控制電機(jī)的啟動(dòng)電流。

一、變頻器的優(yōu)點(diǎn)

變頻技術(shù)需要依賴于變頻器實(shí)現(xiàn)其基本的功能，主要包括如下幾個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)。

1.啟動(dòng)平穩(wěn)

作為我國(guó)重要的能源行業(yè)，煤礦是能耗較大的行業(yè)，同時(shí)對(duì)于技術(shù)運(yùn)行的穩(wěn)定性具有較高的要求。利用變頻技術(shù)，可以有效減少瞬間啟動(dòng)時(shí)帶來(lái)的電壓變化，同時(shí)也可以減少整個(gè)礦井機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行振動(dòng)，提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性。除此之外，電流的變化幅度下降，所以設(shè)備的損害也會(huì)相應(yīng)的減少，同樣也可以避免出現(xiàn)觸電的可能性，這樣一來(lái)就可以實(shí)現(xiàn)電波的平穩(wěn)控制，提升技術(shù)穩(wěn)定性。

2.調(diào)速性能好

在進(jìn)行電機(jī)控制與處理的時(shí)候需要結(jié)合電機(jī)的具體負(fù)荷來(lái)進(jìn)行標(biāo)定，包括工作參數(shù)、電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)整要求以及系統(tǒng)穩(wěn)定性等多個(gè)部分。通過(guò)性能調(diào)整可以減少電機(jī)損耗，同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)調(diào)速系統(tǒng)的有效補(bǔ)償，這樣一來(lái)功率因數(shù)就可以得到很好的控制，出現(xiàn)無(wú)功損耗的可能性也會(huì)有所下降。

3.可以降低電力線路的電壓波動(dòng)

變頻技術(shù)也能夠有效減輕電壓波動(dòng)帶來(lái)的影響。這是由于電機(jī)設(shè)備在日常使用時(shí)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)電流短時(shí)間急劇增加的情況，這樣一來(lái)電壓也會(huì)發(fā)生較大的變動(dòng)，從而帶來(lái)一系列的電壓敏感以及故障問(wèn)題。在利用變頻調(diào)速的設(shè)備之后就能夠?qū)崿F(xiàn)可靠性提升的目標(biāo)，同時(shí)也能夠借助于零電壓逐步啟動(dòng)的方式來(lái)減少電壓影響。除此之外，能夠有效避免齒輪的內(nèi)部振動(dòng)，從而緩解機(jī)械磨損帶來(lái)的損失和影響，減少機(jī)械部分的磨損并延長(zhǎng)使用壽命，特殊情況下根據(jù)用戶的要求進(jìn)行平滑調(diào)整也是一個(gè)很好的策略。

4.控制電機(jī)的啟動(dòng)電流

借助于工頻啟動(dòng)的方式來(lái)進(jìn)行電流設(shè)置、調(diào)整，往往需要較大額的啟動(dòng)電流，該過(guò)程中電流值會(huì)成為電應(yīng)力調(diào)整的一個(gè)輸出點(diǎn)，同時(shí)電機(jī)的壽命也會(huì)受到影響。借助于變頻技術(shù)的應(yīng)用與支持，能夠有效提升系統(tǒng)承載能力，同時(shí)電機(jī)的維護(hù)成本也可以得到很好的控制，電機(jī)的壽命自然會(huì)顯著增加。

二、變頻技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用

1.在礦井提升中的應(yīng)用

利用礦井提升機(jī)作為主要的煤礦運(yùn)輸設(shè)備也是提升運(yùn)輸效果的重要途徑，這個(gè)過(guò)程中變頻技術(shù)具有重要的功能價(jià)值。變頻技術(shù)的應(yīng)用效果不但直接影響到生產(chǎn)效率，同時(shí)與生產(chǎn)可靠性以及煤礦運(yùn)行發(fā)展水平密切相關(guān)。在運(yùn)行過(guò)程中要避免出現(xiàn)頻繁啟停的情況，同時(shí)也要力求做到系統(tǒng)穩(wěn)定與工作運(yùn)行可靠性。結(jié)合一些具體的案例進(jìn)行分析，許多企業(yè)目前選擇了繞線類型的電動(dòng)機(jī)，借助于切換電阻的方式進(jìn)行速度的調(diào)整，這個(gè)過(guò)程難免會(huì)出現(xiàn)范圍小、效率不高，甚至?xí)霈F(xiàn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子能量損耗過(guò)大的問(wèn)題。隨著近些年來(lái)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，目前調(diào)速的性能得到了改善，生產(chǎn)的自動(dòng)化水平大大提升，更是解決了誤差過(guò)多的問(wèn)題，這樣一來(lái)生產(chǎn)自動(dòng)化以及操作穩(wěn)定化都得到了體現(xiàn)。特別是借助于雙饋調(diào)速的變頻技術(shù)，可以有效降低后期維護(hù)的成本與風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)節(jié)能降耗，對(duì)于行業(yè)發(fā)展具有重要的價(jià)值。

2.在膠帶傳送機(jī)上的應(yīng)用

變頻技術(shù)應(yīng)用于膠帶傳送機(jī)也是行業(yè)內(nèi)常用的一種技術(shù)模式。該過(guò)程中運(yùn)輸系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性得到良好的改善。對(duì)比傳統(tǒng)的傳送機(jī)技術(shù)而言，該技術(shù)效率更高同時(shí)維護(hù)簡(jiǎn)便，對(duì)于工作環(huán)境的要求也不高。最重要的是，變頻技術(shù)的添加能夠?qū)崿F(xiàn)適應(yīng)工作的效率要求，從而減輕負(fù)荷，有效減少了能源方面的損失。隨著變頻技術(shù)應(yīng)用規(guī)模的不斷擴(kuò)大，其技術(shù)也在不斷發(fā)展，包括過(guò)載能力強(qiáng)、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩優(yōu)秀等方面的特征都得到了體現(xiàn)。在軟啟動(dòng)時(shí)更是可以借助于可調(diào)整怠速的方式來(lái)進(jìn)行動(dòng)態(tài)的轉(zhuǎn)變，該過(guò)程中輸送機(jī)的動(dòng)態(tài)張力會(huì)帶來(lái)一系列的影響與危害。在節(jié)電方面則主要依靠穩(wěn)定的性能配置驅(qū)動(dòng)電機(jī)來(lái)滿足平穩(wěn)啟動(dòng)的要求，這個(gè)過(guò)程中能夠?qū)崿F(xiàn)平穩(wěn)啟動(dòng)并減少發(fā)熱，有效延長(zhǎng)使用壽命。

3.在礦井通風(fēng)機(jī)上的應(yīng)用

在煤礦體系當(dāng)中，通風(fēng)機(jī)的能耗占比也不低。為了更好的滿足通風(fēng)領(lǐng)域的使用需求，需要采用變頻技術(shù)來(lái)調(diào)整能耗。通過(guò)技術(shù)改造后，大多環(huán)境條件下都可以實(shí)現(xiàn)能耗減少50%～70%，效率十分驚人。根據(jù)國(guó)家相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)要求，大多數(shù)的礦井通風(fēng)機(jī)初期對(duì)于運(yùn)行的要求不高，基本都處于低負(fù)荷的狀態(tài)，采用變頻技術(shù)后則需要根據(jù)風(fēng)量進(jìn)行進(jìn)一步的提升，以此來(lái)提升生產(chǎn)穩(wěn)定性與效益水平。

4.在水泵中的應(yīng)用

在水泵體系當(dāng)中的應(yīng)用主要以變工況的運(yùn)行條件為依托，通過(guò)變頻技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)水量的自動(dòng)化調(diào)節(jié)，以此來(lái)減少水資源的浪費(fèi)。實(shí)際上，長(zhǎng)期處于恒轉(zhuǎn)速不但會(huì)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)性方面的不利影響，對(duì)于整個(gè)體系的運(yùn)行效率、壽命也具有不利的影響，所以需要借助于變頻技術(shù)實(shí)現(xiàn)變頻控制與隨時(shí)調(diào)整，就可以有效降低電網(wǎng)沖擊帶來(lái)的影響。

總結(jié)

總而言之，變頻器具有諸多優(yōu)點(diǎn)，正因如此，才能夠得以在煤礦的生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)揮作用。盡管如此，現(xiàn)有的變頻器仍不是十全十美的，變頻技術(shù)仍有待提高，我們堅(jiān)信，隨著工業(yè)科技的逐步發(fā)展，變頻技術(shù)定能夠發(fā)生翻天覆地的革新，屆時(shí)，我們勢(shì)必將其更加廣泛地應(yīng)用于煤礦的生產(chǎn)之中。進(jìn)而實(shí)現(xiàn)煤礦的高效生產(chǎn)，同時(shí)滿足節(jié)能降耗的需求。

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