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變頻技術(shù)在現(xiàn)代煤礦機電工程中的應(yīng)用實踐

發(fā)布日期： 2014-11-19 發(fā)布：  

  2014年20期目錄       本期共收錄文章20篇

　　摘 要 隨著煤礦生產(chǎn)行業(yè)對于生產(chǎn)成本的要求越來越高，特別是要求針對煤礦企業(yè)機械用電節(jié)能的要求的不斷提高，煤礦企業(yè)對于變頻技術(shù)的需求也不斷的增加。本文在對變頻技術(shù)簡單介紹的基礎(chǔ)之上，談?wù)摿藢⒆冾l技術(shù)應(yīng)用在現(xiàn)代煤礦機電工程的前景。
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　　【關(guān)鍵詞】變頻技術(shù) 煤礦機電工程 應(yīng)用
　　隨著我國各地煤礦資源的不斷開采，我國煤礦行業(yè)之間的利潤不斷下降，行業(yè)中煤礦企業(yè)之間的競爭日益激烈。煤炭企業(yè)作為用電大戶，通過提高其機械設(shè)備的節(jié)能效率，能夠有效地控制煤礦企業(yè)的生產(chǎn)成本，從而可以極大的提高其自身的綜合競爭力。將變頻技術(shù)應(yīng)用到煤礦企業(yè)的機電設(shè)備與機電工程之中，能夠?qū)崿F(xiàn)煤礦企業(yè)節(jié)能減排，提高企業(yè)行業(yè)競爭力的目的。在當(dāng)前煤礦企業(yè)的日常生產(chǎn)之中，機電工程的耗電量占到了煤礦企業(yè)總體耗電量的百分之七十以上。所以，如果將變頻技術(shù)應(yīng)用在機電工程之中也能夠節(jié)省大量的生產(chǎn)成本與能源消耗。但是，目前我國煤礦企業(yè)的機電工程中使用變頻技術(shù)還需要經(jīng)過設(shè)備升級與技術(shù)升級，在綜合考慮多方面因素的情況下，選取使得具體生產(chǎn)過程的變頻設(shè)備。
　　1 煤礦機電工程中變頻技術(shù)的原理介紹
　　在煤礦的機電工程的動力設(shè)計過程中，機械設(shè)備在正常使用的過程中可能并不需要在滿負荷的情況下進行長時間的工作。在這種情況下，為了在滿足生產(chǎn)過程中的動力需求下，應(yīng)該盡量減少電力資源的浪費。本文認為利用變頻技術(shù)的特點可以幫助煤礦企業(yè)實現(xiàn)以上要求。變頻技術(shù)中包括了電機傳動技術(shù)、電力電子技術(shù)以及計算機控制技術(shù)，所以說變頻技術(shù)是一項包含了強弱電與機械的綜合技術(shù)。變頻技術(shù)的基礎(chǔ)原理就是通過半導(dǎo)體元件將工頻電流信號轉(zhuǎn)化為其他頻率，再將轉(zhuǎn)化的工頻交流電進一步轉(zhuǎn)化為直流電，根據(jù)逆變器對電壓和電流進行控制，最終實現(xiàn)煤礦機電設(shè)備的無級調(diào)速。綜上所述，煤礦機電工程中設(shè)備的變頻技術(shù)就是利用電極的轉(zhuǎn)速與電流頻率之間的同比增長關(guān)系，通過控制電流的頻率來調(diào)節(jié)電機的轉(zhuǎn)動速度。通過變頻技術(shù)能夠有效的控制電機的轉(zhuǎn)動速度，實現(xiàn)電機的穩(wěn)定工作，提高工作效率，實現(xiàn)節(jié)省能源的目的。
　　2 變頻技術(shù)在煤礦機電工程中的應(yīng)用
　　在煤礦機電工程中，變頻技術(shù)在很多機電設(shè)備中都得到了應(yīng)用，變頻技術(shù)不但能夠使得電機的工作狀態(tài)更加容易調(diào)節(jié)，而且通過現(xiàn)代控制技術(shù)能夠?qū)C電設(shè)備進行遠程、智能的操作。
　　2.1 變頻技術(shù)在提升機中的應(yīng)用實踐
　　在現(xiàn)代煤礦機電工程中，煤礦提升設(shè)備的主要認為就是將煤礦中的礦石與生產(chǎn)工作人員運送到預(yù)先設(shè)置的地點，可以看到煤礦提升設(shè)備在煤礦的生產(chǎn)中作用無法被替代。但是煤礦由于生產(chǎn)的需要，提升設(shè)備需要頻繁的調(diào)整期提升的速度，并且常常需要關(guān)閉與啟動。傳統(tǒng)的對煤礦提升設(shè)備進行調(diào)速需要將金屬電阻裝入提升設(shè)備的電機控制電路之中，從而可以不斷的調(diào)整電阻的大小來控制電機的運轉(zhuǎn)。傳統(tǒng)的提升設(shè)備的調(diào)速裝置需要消耗大量的能源，并會產(chǎn)生大量不需要的熱量。而且傳統(tǒng)的提升設(shè)備的調(diào)速裝置的調(diào)速范圍非常有限，調(diào)節(jié)精度也不高。特別是在控制提升設(shè)備的下降的時候還需要使用制動裝置控制速度，所以對于電力資源的浪費是很大的，也會對煤礦生產(chǎn)過程造成隱患。而將變頻技術(shù)應(yīng)用在煤礦提升設(shè)備之中，可以從根本上解決傳統(tǒng)的變速裝置所帶來的問題，不僅僅使得設(shè)備的運行更加平穩(wěn)，而且使得生產(chǎn)過程更加安全。變頻技術(shù)的使用可以減少設(shè)備中繼電器的使用數(shù)量，減少電路的維護費用。而變頻技術(shù)的控制精度相對于傳統(tǒng)的速度調(diào)節(jié)裝置也具有更大的優(yōu)勢，，可以通過修改電路變成命令來實現(xiàn)對煤礦提升設(shè)備的系統(tǒng)功能的改變。事實上，通過變頻技術(shù)改變了提升設(shè)備的通過機械摩擦控制下降速度的減速方式，降低了設(shè)備磨損，延長了機電設(shè)備的使用壽命。
　　2.2 變頻技術(shù)在皮帶設(shè)備中的應(yīng)用
　　在煤礦企業(yè)的生產(chǎn)作業(yè)的機電工程中，皮帶設(shè)備與提升設(shè)備相比需要更加的功率。皮帶設(shè)備的工作原理是通過點擊轉(zhuǎn)動牽動皮帶的運轉(zhuǎn)，從而將皮帶上的礦石輸送到設(shè)備的地點。皮帶設(shè)備的工作原理要求其的運作必須通過輪轂與皮帶的相互摩擦而實現(xiàn)。皮帶設(shè)備的運作需要降到的啟動電流，目前我國國內(nèi)大部分的煤炭企業(yè)使用液力耦合設(shè)備來實現(xiàn)皮帶設(shè)備的軟啟動，在軟啟動的時候啟動電流非常大，不僅僅使得電路中電壓產(chǎn)生較大的起伏，而且會加速皮帶設(shè)備中零件的損壞。液力耦合設(shè)備在運作過程中會產(chǎn)生大量熱量，使得相關(guān)設(shè)備的內(nèi)部溫度上升，最終導(dǎo)致設(shè)備機械磨損增加，最終也會造成設(shè)備運行的安全隱患。將變頻技術(shù)引入到皮帶設(shè)備中，不但能夠取代液力耦合設(shè)備實現(xiàn)皮帶設(shè)備的軟啟動，而且使得皮帶設(shè)備在運行和啟動、停止過程中更加穩(wěn)定，并且使得皮帶設(shè)備的能源利用率大大提高。
　　2.3 變頻技術(shù)在通風(fēng)設(shè)備中的應(yīng)用
　　在煤礦企業(yè)的生產(chǎn)作業(yè)的機電工程中，通風(fēng)設(shè)備由于其自身的作用在煤礦企業(yè)的所有機電設(shè)備中占據(jù)了非常重要的位置。為了保證生產(chǎn)現(xiàn)場的空氣流通，需要通風(fēng)設(shè)備一致工作。但是隨著開采深度的增加，對于風(fēng)壓的要求也越來越高，通風(fēng)設(shè)備的功率也會隨之增加。這種情況下，要求通風(fēng)設(shè)備應(yīng)該具有隨著開采深度的變化而不斷的變化。并且通風(fēng)設(shè)備在啟動的時候，需要較大的啟動電流。而是用變頻技術(shù)之后可以對通風(fēng)設(shè)備轉(zhuǎn)動速度進行有效的控制，從而極大的減少能源的消耗，并增加通風(fēng)設(shè)備的使用壽命。
　　綜上所述，將變頻技術(shù)應(yīng)用到煤礦機電工程中具有良好的使用前景，目前在我國的煤礦生產(chǎn)中以及得到了一定的應(yīng)用實踐，但是距離成熟應(yīng)用仍然具有一定的距離。在煤礦沒成的機電工程中存在不同種類的機電設(shè)備，對于速度調(diào)節(jié)與啟動停止的要求也不盡相同。為了擴展變頻技術(shù)在煤礦開采過程中的廣泛使用，要求針對不同的機電設(shè)備采用不同的變頻技術(shù)。
　　參考文獻
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　　作者單位
　　陜西陜煤銅川礦業(yè)東坡煤礦 陜西省銅川市 727023

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