變頻控制技術在煤礦機電設備中的應用

張岱峰

摘要：在我國快速發展過程中，煤礦是我國發展中的重要能源，變頻節能技術發展是節能產業的重要支撐，實現其與煤礦機電設備的有效結合，可以有效地提升煤礦生產效率，促進企業經濟效益增長。本文在闡述變頻節能技術作用的基礎上，就其節能控制的基本原理展開分析，同時基于煤礦機電設備特征，指出變頻節能技術在煤礦機電設備中的應用要點。期望能提升變頻節能技術應用水平，繼而在優化煤礦生產模式的同時，促進煤炭產業的有序發展。

關鍵詞：變頻節能技術;煤礦;機電設備

引言

現階段，一部分小煤礦開采技術還較為傳統和落后，生產耗能較大，生產效率較低。變頻節能技術的發展和應用可以有效地降低能耗，因此，在各個行業得到了廣泛的認可。近年來，有越來越多的企業開始應用這項技術，變頻節能技術在國內尚屬空白階段，可上升空間比較大，具有很大的推廣應用價值。本文重點介紹了該技術在煤礦行業中的應用?？梢蕴岣呙旱V的生產效率，實現節能性和安全性，明顯降低了煤礦的生產成本。

1變頻節能技術在煤礦機電設備應用中的作用

變頻節能技術即通過對運行狀態下設備的電流頻率進行調整，而達到降低設備運行能耗的目的的一種新型技術，具有良好的節能效果。變頻器設備是變頻節能技術的重要體現，此設備具體由電源裝置、電極電容裝置、數控裝置和質量輸入裝置等部分組成。在這些設備的有效配合下，變頻器可以有效對機電設備運行狀態下的電流頻率進行控制，從而達到改變設備運行轉速的目的。變頻節能技術應用于煤礦機電設備所起到的作用具體如下：首先，能夠有效降低煤礦企業的運行能耗，促進煤炭行業由粗放型向集約型方向轉變，促進產業的健康發展。其次，變頻節能技術在煤礦機電設備中的應用可以有效確保機電設備的穩定運行，降低機電設備運行過程中產生的設備損耗，不但有利于節約企業在設備巡檢和設備維修方面的人力物力投入，也有助于煤礦機電設備管理效能的提升。

2煤礦機電設備變頻控制技術的應用

2.1在礦井提升中的作用

在實行煤礦開采的時候，單一機器與工作成員的操作室不能夠完結這項任務的，煤礦開采需不一樣的技術成員與不一樣用效的機器一同操作，才能夠安全有用的實行煤礦的開采。然而在煤礦開采過程中，礦井提升機可以說是缺一不可，重中之重的一部分。古板的礦井提升機應用管控器與金屬電阻相聯合的方法來對開采的煤礦實行提升和運輸。可是古板的礦井提升機存有比較多的不足，在現實操行流程中，提升機工作時間太長之后，因為金屬電阻的存留，機器的熱量會及其的高，很多部分的電能轉變成了沒有用的熱能，而且導致電力耗能比較高。假如熱量不能夠準時散發與散熱，會很輕易導致內部線路的斷開，燒壞里面線路。礦井提升機在提高物體與放下物體的時候，對電流的需求和頻率更是有所不同，普通的頻率很輕易致使提升機的故障與問題。而且變頻管制技能在礦井提升機之中的使用，很好的處理了大量不安全的禍患，給開采煤礦給予了安全平穩的根基，并給員工的生命提供了保駕護航。

2.2變頻節能技術在風機中的應用

通風管理是煤礦企業安全化生產的重要內容，在風機支撐下，其能有效地將礦井內部的有毒有害氣體排出，為井下作業人員提供安全、穩定的空氣環境。在實際通風處理中，礦井通風存在一定的差異，而傳統的通風機為定頻定量通風，這使得為滿足通風要求，人們往往需要多次更換通風機，降低了企業生產效率，同時在通風過程中，原有通風機的替換會造成大量的資源浪費。借助于變頻節能技術進行通風管理后，這一問題得以有效解決。具體而言，在實際通風中，人們只需要按照操作說明，安裝一臺變頻通風設備，即可使得風量從小到大循環變化，這避免了頻繁替換通風機的操作過程，降低了企業生產成本。

2.3變頻節能技術在煤礦采煤機設備中的應用

煤礦采煤機是煤礦企業運行過程中的重要作業工具，在很大程度上支持著采煤工作的開展。采煤機能否有效運行，對煤礦的生產效率及工作人員的績效薪酬產生著十分重要的影響。采煤機承受著較大的機械應力，在工作過程中需要在一條采煤動線上不斷重復，而且由于工作環境溫度低、濕度大且存在一定的腐蝕性液體和氣體，所以，在煤礦運營過程中，采煤機常常會出現各種故障。但是，采煤機出現故障不僅嚴重影響著工作人員的生命安全，而且還可能引發各種嚴重的安全事故。變頻節能技術在采煤機中的應用必須要從采煤機的特殊性出發，并在此基礎上實現采煤機的升級改造。首先，技術人員可以從變頻器的現狀出發，在采煤機中裝入相應的數控軟件，有效利用變頻器提升采煤機的采掘速度和工作質量，提高采煤作業的針對性和采挖效率。其次，變頻節能技術可以減少采煤機的損壞，從而有利于節約采煤機的維修費用。然后，技術人員應加強產品的研發、升級，不斷研究新型采煤變頻器，提升變頻器的兼容性，將以往的“一拖二”系統向“一拖一”系統轉型升級，促進采煤機有效性的進一步提升。

2.4變頻器應用效果

在通風系統升級改造前，每臺風機的配套電機額定功率2×P0=2×250kW，額定轉速n0=580r/min，葉片的安裝角度-9°，最大的工作風量Q0=11200m3=186.7m3/s。在進行整體改造之前，風機的工作頻率為f0=50Hz，在額定功率下，風門全部正常運行，在這種情況下，最大風量為Q0。變頻改造時，一定要按照國家規定的標準進行計算，當所需的風量Q1=7284m3/min=121.4m3/s，所需負壓H1=1270.1Pa。此時，風門需要全部打開。具體的公式如下所示： 通過公式可以知道，主通風機的實際功率Q0=11200m3=186.7m3/s，變頻轉速Q0=11200m3=186.7m3/s，頻率f133Hz。由以上計算的結果可知，每年風機可以節省不少的電費，假如它可以明天運轉24小時，每年按照365天計算， 按照國家統一規定的電費價格0.7元/kWh計算，風機每年可以節省的電費大約在222.2萬元。由此可知，引入了變頻調速的裝置，可以明顯地節約成本。同時，由于礦井的服務年限長達23.7a，可以通過2a左右的時間收回變頻器的成本，極大地減輕了經濟負擔。

2.5皮帶運輸機方面

皮帶運輸機作為礦場的關鍵運輸設施，應用非常廣闊，把煤炭運送到指定的地方。皮帶與轉輪之中經過摩擦牽引作用，使物品在皮帶上挪動，進而實現運送。古板皮帶運輸機操行過程中，關鍵是采取液力耦合器帶動皮帶軟轉移，這雖能夠完成皮帶運送的功能，但是會加快皮帶的老化速度，增大皮帶的斷裂概率。而且經過融入變頻技能、單片機聯合編程軟件會主動管控轉輪操行，電機開啟時電流波會漸漸減小，最后減小電機里面機械發熱與沖擊表象，很大程度上表現皮帶機傳動功能，減少設備熱損失與磨損損失。

結語

變頻節能技術對于煤礦企業機電設備運作質量具有較大影響。企業生產中，人們只有充分認識到變頻節能技術的作用和原理，并在分析煤礦企業機電設備運作特征的基礎上，進行其具體應用過程的全面把控，才能有效地提升變頻節能技術應用水平，進而滿足煤礦企業生產需要。

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