變頻調(diào)速技術(shù)在礦山機(jī)電節(jié)能中的應(yīng)用

石亞庚

摘 要：隨著我們國(guó)家經(jīng)濟(jì)科技的不斷進(jìn)步和發(fā)展，我國(guó)的礦山企業(yè)也不斷地發(fā)展進(jìn)步，很多方面也在不斷的順應(yīng)社會(huì)的潮流進(jìn)行了改進(jìn)，作為礦山行業(yè)的核心，礦山的開(kāi)采工作的改進(jìn)取得了我們的關(guān)注，本文從如何對(duì)礦山開(kāi)采系統(tǒng)進(jìn)行改造來(lái)入手，對(duì)其方法進(jìn)行研究分析，探討優(yōu)化的方法。礦山對(duì)于我們國(guó)家是非常重要的，礦山為我國(guó)的建設(shè)主要提供的是能源方面的支持，但是由于技術(shù)的落后，礦山的生產(chǎn)開(kāi)發(fā)本身的耗能反而十分大，所以說(shuō)我們要想好好的利用礦山行業(yè)，為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)和發(fā)展提供強(qiáng)有力的支持，首先要做的就是降低礦山本身開(kāi)采的耗能，擺脫落后的開(kāi)采模式，對(duì)礦山開(kāi)采的系統(tǒng)進(jìn)行改造，運(yùn)用現(xiàn)代化的科技對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)，降低其耗能。下面我們就來(lái)詳細(xì)的分析一下。

關(guān)鍵詞：變頻調(diào)速技術(shù);礦山行業(yè);機(jī)電設(shè)備;節(jié)能

引言

在礦山機(jī)電使用時(shí)適當(dāng)?shù)募尤胱冾l技術(shù)，再通過(guò)煤礦產(chǎn)業(yè)這個(gè)媒介來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，了解各種各樣的問(wèn)題，以有助于變頻煤礦技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展、提升，使其更好的運(yùn)行、使用，更有利于變頻技術(shù)中采礦操作模式的調(diào)整，以增強(qiáng)皮帶機(jī)的整體運(yùn)行效果，改善負(fù)載荷的對(duì)比情況，從而可以研究出適合礦山機(jī)電設(shè)備操作的方法。

1變頻控制技術(shù)的工作原理

煤礦機(jī)電設(shè)備變頻調(diào)速技術(shù)是在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)上的一門(mén)綜合性技術(shù)科學(xué)，它集合了計(jì)算機(jī)技術(shù)，電力電子技術(shù)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)，信息技術(shù)為基礎(chǔ)結(jié)合起來(lái)的，具備以下的工作原理：（1）電壓轉(zhuǎn)換以及調(diào)速。變頻調(diào)速技術(shù)實(shí)現(xiàn)的電子技術(shù)，電子傳動(dòng)技術(shù)以及危機(jī)處理技術(shù)相結(jié)合，煤礦機(jī)電設(shè)備通過(guò)電能實(shí)現(xiàn)了混合處理的綜合技術(shù)，他的主要目標(biāo)是使用的電力半導(dǎo)體器件通斷效果，讓工頻電源轉(zhuǎn)換為另一個(gè)頻率的控制裝置。我們分析了變頻技術(shù)的機(jī)制，可以應(yīng)用在煤礦機(jī)電設(shè)備或者是其他設(shè)備中，讓它轉(zhuǎn)化為一般的電壓和電流，并且能夠改變它的頻率并且實(shí)現(xiàn)了相互使用，交流電壓成為了驅(qū)動(dòng)電能，可以滿足無(wú)級(jí)調(diào)速的電壓需要并且實(shí)現(xiàn)了無(wú)損耗的高效調(diào)速。（2）整體性能的提高。根據(jù)變頻調(diào)速技術(shù)的原理分析，可以利用調(diào)速來(lái)完成礦山機(jī)電設(shè)備的負(fù)荷變化，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加減速的目的，大大提高礦山的工作效率。應(yīng)用變頻控制技術(shù)是矢量控制和轉(zhuǎn)矩直接控制相結(jié)合，共同開(kāi)發(fā)的智能化自動(dòng)控制，通過(guò)單片機(jī)和數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，采用先進(jìn)的集成電路以使它調(diào)速效能更優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)參數(shù)識(shí)別、編程方法和逐步實(shí)現(xiàn)智能管理并實(shí)現(xiàn)煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用。

2變頻調(diào)速技術(shù)在礦山機(jī)電節(jié)能中的應(yīng)用

2.1變頻調(diào)速技術(shù)在井下通風(fēng)系統(tǒng)中的應(yīng)用

在礦井下進(jìn)行工作的時(shí)候，井下的空氣環(huán)境對(duì)于工作人員來(lái)說(shuō)是非常重要的，在工頻的情況下，大型設(shè)備內(nèi)部的電動(dòng)機(jī)頻繁地啟動(dòng)和停止是非常難以實(shí)現(xiàn)的，大型設(shè)備中的電動(dòng)機(jī)如果被頻繁的啟動(dòng)和終止，電動(dòng)機(jī)內(nèi)部就會(huì)受到非常嚴(yán)重的電流沖擊，巨大的電流沖擊會(huì)在很大程度上對(duì)設(shè)備造成損害，井下的通風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性就無(wú)法得到保證，井下的工作人員的人身安全也無(wú)法得到保障，而且還會(huì)減少機(jī)器的工作壽命，最終會(huì)導(dǎo)致相關(guān)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益受到影響。將變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用到井下的通風(fēng)系統(tǒng)中，可以運(yùn)用變頻器對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)中的大型設(shè)備進(jìn)行精確地控制，通過(guò)對(duì)電動(dòng)機(jī)的工作頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)，可以避免大型設(shè)備的頻繁啟動(dòng)，有利于增加設(shè)備的使用壽命。另外，礦井下面的工作條件是比較嚴(yán)峻的，通常情況下都會(huì)充滿灰塵，傳統(tǒng)的傳感器技術(shù)會(huì)受到灰塵的影響，不能長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定工作。所以，科學(xué)地運(yùn)用開(kāi)關(guān)，將變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用到井下的通風(fēng)系統(tǒng)中，既能保證通風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，又能夠合理地降低能源的損耗，有利于提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

2.2變頻調(diào)速技術(shù)在主通風(fēng)機(jī)中的運(yùn)用

隨著科技的進(jìn)步和發(fā)展，工作人員發(fā)現(xiàn)變頻調(diào)速可以對(duì)通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量進(jìn)行控制，可以有效的降低原來(lái)的高耗能，并且還能提高安全性，對(duì)于礦山系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是非常有好處的。變頻調(diào)速在通風(fēng)機(jī)中的運(yùn)用主要是由觸摸屏、PLC和變頻器實(shí)現(xiàn)的，這些部分在主通風(fēng)機(jī)中形成了一個(gè)封閉的環(huán)裝控制系統(tǒng)，工作人員可以通過(guò)在變頻調(diào)速的通風(fēng)機(jī)中設(shè)置一個(gè)壓力傳感器對(duì)其進(jìn)行觀察控制，通過(guò)對(duì)出風(fēng)口的風(fēng)速進(jìn)行控制來(lái)達(dá)到檢測(cè)的目的，這整個(gè)過(guò)程都能夠在工作人員的控制下進(jìn)行展開(kāi)，并且還能夠有效的降低其所消耗的功率。通風(fēng)系統(tǒng)主要可以通過(guò)三種方式進(jìn)行控制，一種是通過(guò)操作臺(tái)進(jìn)行控制，一種是通過(guò)上位機(jī)，還有一種就是通過(guò)就地控制，在對(duì)通風(fēng)機(jī)進(jìn)行控制前，工作人員可以首先打開(kāi)相關(guān)的設(shè)備進(jìn)行控制，通風(fēng)機(jī)風(fēng)速的大小也能夠通過(guò)這些設(shè)備進(jìn)行調(diào)控。在傳統(tǒng)的礦山風(fēng)機(jī)系統(tǒng)中，采用的是擋板控制風(fēng)量的方法，因?yàn)槠湫D(zhuǎn)式軸流的通風(fēng)機(jī)類(lèi)型在通風(fēng)的過(guò)程中需要人工擋板來(lái)進(jìn)行控制風(fēng)量，這種方法不僅造成大量的能源消耗，并且危險(xiǎn)系數(shù)也是非常高的，這種傳統(tǒng)的控制風(fēng)量的辦法一旦出現(xiàn)了故障極易造成整個(gè)礦井的癱瘓，并且其啟動(dòng)過(guò)程也比較復(fù)雜，對(duì)工作人員的要求也較高，一旦操作不當(dāng)，極易造成整個(gè)通風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的癱瘓。所以我們要對(duì)通風(fēng)機(jī)的整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行改造，運(yùn)用PLC的方式來(lái)進(jìn)行控制通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量，通過(guò)這種方式不僅能夠更靈敏的調(diào)節(jié)通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量大小，并且還有效的節(jié)省能源的消耗，此外對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的安全性也有效的得到了提升。對(duì)于使用PLC方式的通風(fēng)機(jī)來(lái)說(shuō)，他們對(duì)于通風(fēng)機(jī)的控制模式主要有以下三種實(shí)行方式，手動(dòng)，電動(dòng)和機(jī)動(dòng)的，并且這三種模式之間還能夠隨意進(jìn)行轉(zhuǎn)換，手動(dòng)的主要作用是在通風(fēng)機(jī)進(jìn)行變頻時(shí)能夠及時(shí)的手動(dòng)切斷，發(fā)生危險(xiǎn)像火災(zāi)或者其他的突發(fā)情況時(shí)能夠通過(guò)電動(dòng)改變通風(fēng)機(jī)的風(fēng)流方向，避免出現(xiàn)更危險(xiǎn)的火災(zāi)情況或者其他危險(xiǎn)，除此之外還具備的一個(gè)功能是對(duì)通風(fēng)機(jī)進(jìn)行觀測(cè)，通過(guò)對(duì)其風(fēng)速的檢測(cè)得出通風(fēng)機(jī)的相關(guān)信息，方便后期對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)等工作的展開(kāi)。

2.3變頻控制技術(shù)在礦井提升機(jī)中的應(yīng)用

提升機(jī)是礦山生產(chǎn)和運(yùn)輸?shù)闹饕O(shè)備之一，承擔(dān)輸送設(shè)備、輸送物資和更新人員的任務(wù)，同時(shí)也是礦山生產(chǎn)建設(shè)中的重要設(shè)備。傳統(tǒng)的提升機(jī)調(diào)速方法是將金屬電阻與轉(zhuǎn)子回路相連接，然后利用接觸器來(lái)消除電阻或鼓型控制器進(jìn)行調(diào)速。最大的問(wèn)題是散熱性差和過(guò)大的電阻消耗，而且精度低的問(wèn)題是因?yàn)殡婎l范圍不大造成的。（1）編程可以通過(guò)程序員的指令來(lái)完成。實(shí)現(xiàn)了電氣控制系統(tǒng)中繼電器的邏輯關(guān)系，梯形圖與電路圖之間的轉(zhuǎn)換易于控制。（2）因?yàn)闇p少了外部線路繼電器的數(shù)量，實(shí)際占用的空間下降，會(huì)讓故障率以及維護(hù)成本下降。（3）通過(guò)編程器和觸摸屏直接檢測(cè)系統(tǒng)故障，使處理更加簡(jiǎn)單化，檢測(cè)電氣故障和機(jī)械故障。（4）擴(kuò)展性能更加強(qiáng)大，控制精度更高。要做好內(nèi)部程序的修改工作，在不改變硬件連接的狀況下促進(jìn)系統(tǒng)功能參數(shù)的變化，最終實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)柔性控制的目標(biāo)。（5）當(dāng)提升機(jī)處于負(fù)力狀態(tài)時(shí)，電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的再生能量可回饋電網(wǎng)，從而促進(jìn)電能的節(jié)約。而且因?yàn)樽詣?dòng)力矩的增加絞車(chē)的安全性能也在不斷提升。（6）通過(guò)實(shí)現(xiàn)了提升機(jī)的制動(dòng)以及速度控制，讓系統(tǒng)的機(jī)械磨損下降，促進(jìn)設(shè)備的使用壽命延長(zhǎng)。

3結(jié)語(yǔ)

變頻器已經(jīng)在我國(guó)的采礦領(lǐng)域得到了充分的利用。在礦山機(jī)電中運(yùn)用變頻調(diào)速技術(shù)，可以通過(guò)改變?cè)O(shè)備的工作頻率，使其良好地配合其他設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)活動(dòng)，同時(shí)起到節(jié)能的作用。通過(guò)對(duì)變頻器可行性和可靠性合理分析、運(yùn)用變頻技術(shù)，可以提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。變頻調(diào)速技術(shù)在井下通風(fēng)系統(tǒng)和空氣壓縮機(jī)中都有著廣泛的應(yīng)用，為井下采礦過(guò)程貢獻(xiàn)了重要力量，希望在大家的共同努力下，變頻調(diào)速技術(shù)在礦山機(jī)電中的應(yīng)用更加成熟。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳祥富，張龍超.變頻器在礦山機(jī)電設(shè)備中的具體應(yīng)用與日常維護(hù)[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2015（18）：1548.

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