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變頻技術(shù)在煤礦機電設(shè)備的作用論文
摘要：隨著我國經(jīng)濟的持續(xù)高速發(fā)展，我國對煤炭的需求量與日俱增，尤其是在電能生產(chǎn)企業(yè)，為了提高我國煤炭生產(chǎn)的產(chǎn)能，各種煤礦企業(yè)也開足了馬力進行生產(chǎn)。在煤礦生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，提升運輸機、井下通風(fēng)設(shè)備、井下排水設(shè)備以及瓦斯排放設(shè)備都離不開大型電動機。這些設(shè)備能否正常運行直接關(guān)系著煤礦生產(chǎn)的安全，其運行效率高低直接關(guān)系著企業(yè)的經(jīng)濟效益。這些設(shè)備所用到的電機在過去都使用定頻供電，電機的轉(zhuǎn)速不能根據(jù)生產(chǎn)需要進行實時調(diào)整，因此它們的工作效率普遍不高，在啟停階段還會給設(shè)備帶來額外的沖擊，非常容易對設(shè)備造成損傷，給企業(yè)生產(chǎn)帶來安全隱患。變頻技術(shù)的出現(xiàn)極大地改變了這一情況，不僅降低了設(shè)備的能源消耗，還給設(shè)備運行帶來了額外的好處，本文對該技術(shù)在煤礦機電設(shè)備中的應(yīng)用進行簡單介紹，希望對推廣該技術(shù)在煤礦企業(yè)中的應(yīng)用可以起到積極作用。
關(guān)鍵詞：變頻器;節(jié)能;機電設(shè)備
隨著近些年來自動化技術(shù)、電子半導(dǎo)體技術(shù)、智能微控制技術(shù)的不斷發(fā)展，煤礦機電設(shè)備的技術(shù)也得到了很大的提高。煤礦生產(chǎn)企業(yè)主要是借助大型煤炭機電設(shè)備來進行生產(chǎn)的，它們每天要消耗大量的電能，其中大部分的電能是原動機也就是電動機消耗的。傳統(tǒng)的電動機供電屬于定頻供電，電機的轉(zhuǎn)速變化不能隨意調(diào)節(jié)，因此其運行效率并不高，還會在電動機啟停環(huán)節(jié)給設(shè)備帶來額外的沖擊，降低設(shè)備使用的安全性。變頻技術(shù)的產(chǎn)生很好地解決了這些問題，不僅提高了電動機的使用效率，為國家節(jié)省了寶貴的電能，還使設(shè)備的運行更加柔性，使設(shè)備工作更加平穩(wěn)，延長了設(shè)備的使用壽命，增加了設(shè)備在使用過程中的安全性。筆者將在本文中就變頻技術(shù)在煤礦機電設(shè)備的具體應(yīng)用進行詳細(xì)討論，希望對促進該技術(shù)的進一步推廣可以起到幫助作用。
1變頻技術(shù)簡要介紹
在煤礦企業(yè)進行生產(chǎn)過程中，各種機電設(shè)備通常并沒有運行在額定使用負(fù)荷上，如果采用常規(guī)的對電動機進行定頻供電，不僅造成設(shè)備的運行速度不好調(diào)整，還會造成大量電能浪費。變頻技術(shù)是融合交流電機控制技術(shù)、現(xiàn)代電力電子控制技術(shù)、微控制技術(shù)等的綜合技術(shù)。它利用微控制芯片對各種電力電子開關(guān)管進行通斷控制，達到對工頻電源供電進行變頻，它依靠可以控制頻率的交流電源，來對交流電動機的轉(zhuǎn)速進行控制。這是利用了電機的轉(zhuǎn)速與供電頻率成正比的原理，實現(xiàn)對電機轉(zhuǎn)速的控制。通過變頻技術(shù)可以實現(xiàn)電機在一定范圍內(nèi)的無級調(diào)速，大大增加了電機工作的平穩(wěn)性，可以根據(jù)工作需要通過改變電機
2變頻技術(shù)在煤礦企業(yè)生產(chǎn)中的重要性
隨著煤炭資源消耗速度的不斷加快，煤炭資源的總量在不斷減少，且煤炭資源的開采難度也是越來越高，各個煤炭生產(chǎn)企業(yè)之間的競爭也是越來越厲害。隨著用工成本的不斷提升，各個煤炭企業(yè)的生產(chǎn)效益也大不如前，如何更進一步地降低能源消耗、提升能源利用效率是關(guān)乎企業(yè)生死存亡的大問題。煤礦機電設(shè)備高效利用變頻技術(shù)，是提升企業(yè)生產(chǎn)效益，為企業(yè)節(jié)省資金的重要舉措。煤礦生產(chǎn)企業(yè)有超過7成的用電是被各種機電設(shè)備中的電動機消耗掉的，因此利用變頻技術(shù)對機電設(shè)備所用電動機進行供電，可以有效降低企業(yè)的用電消耗，每年可以為煤礦生產(chǎn)企業(yè)節(jié)省大量的資金，而且其應(yīng)用還會使設(shè)備的運行更加平穩(wěn)，大大增加機電設(shè)備運行的可靠性，這對提升煤礦企業(yè)的生產(chǎn)安全具有十分重要的作用。筆者將在下文中對煤礦企業(yè)主要使用機電設(shè)備應(yīng)用變頻技術(shù)的情況進行簡要說明。
3變頻技術(shù)在煤礦企業(yè)主要生產(chǎn)機電設(shè)備上的應(yīng)用
提升運輸機是煤礦生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)中所用到的核心設(shè)備，它的主要任務(wù)是負(fù)責(zé)將人和礦料運輸?shù)街付ǖ攸c。煤礦提升機通常有復(fù)雜的啟停控制單元，傳統(tǒng)的運輸機調(diào)速是用在電機回路中串入電阻降低電動機電流來實現(xiàn)調(diào)速的，可以根據(jù)要求轉(zhuǎn)速的不同來串入不同的電阻。這種調(diào)速方法，不能實現(xiàn)電機的無極調(diào)速，電機在調(diào)速過程中會出現(xiàn)轉(zhuǎn)速突變，非常容易造成該設(shè)備各零部件之間產(chǎn)生沖擊，降低運輸機的使用壽命，如果沖擊過大還會直接造成零部件的損壞，大大降低了運輸機運行的安全性，而且串入的電阻還要消耗很多的電能，讓很多電能轉(zhuǎn)化成熱能，白白地浪費掉。將變頻技術(shù)引入到傳輸機后，很容易實現(xiàn)傳輸機電機的平穩(wěn)調(diào)速，使運輸機工作過程更加平穩(wěn)，將運輸機啟停過程中的沖擊降到最低。傳統(tǒng)的運輸機的運輸速度是很難進行調(diào)整的，而利用變頻技術(shù)后，可以利用PLC控制模塊很容易實現(xiàn)對變頻單元的調(diào)速規(guī)律進行修改，使傳輸機很容易滿足生產(chǎn)中的調(diào)速要求。由于省去了額外串接的電阻，因此就大大節(jié)省了電能的消耗，由于傳輸機運行的更加平穩(wěn)，使得傳輸機械的故障率變得更低，大大延長了它的使用壽命，間接為企業(yè)節(jié)省了資金。皮帶機也是煤礦生產(chǎn)企業(yè)用來運輸?shù)V料的重要機電設(shè)備，其是靠電動機帶動皮帶來達到輸送物料的作用的。皮帶是靠皮帶和輪轂之間的摩擦力來運動的，為了降低電機突然啟停所造成的皮帶打滑現(xiàn)象，傳統(tǒng)的皮帶機是依靠液力耦合器來實現(xiàn)皮帶機的軟起動的，這會大大增加電機的啟動電流，不僅會影響電機的使用壽命，還不能完全避免皮帶的打滑現(xiàn)象，容易造成皮帶發(fā)熱加速老化。變頻技術(shù)的引用會使皮帶機以非常低的加速度開始加速，大大增加了皮帶機啟動的平穩(wěn)性，不會產(chǎn)生傳統(tǒng)技術(shù)帶來的電動機大電流啟動現(xiàn)象，有效增加了電動機和皮帶的使用壽命，同時也節(jié)省了大量的電能，降低了企業(yè)對其維護的成本。通風(fēng)機是煤礦生產(chǎn)企業(yè)要用到的生命保障設(shè)備，其運行正常與否直接關(guān)系到井下很多工人的生命安全，被形象地稱為礦井的呼吸系統(tǒng)。隨著礦井的不斷挖掘，對通風(fēng)量的需求也是不斷增加，傳統(tǒng)的電機控制方法沒有辦法直接對風(fēng)機進行調(diào)速，如果要增加通風(fēng)量必須要重新購買新設(shè)備，這將花費企業(yè)大量的資金，應(yīng)用變頻技術(shù)后，它可以根據(jù)實際工作需要，來實現(xiàn)對通風(fēng)量的實時調(diào)整，為企業(yè)省去很多電能消耗，同時在應(yīng)用變頻技術(shù)后，也同樣避免了風(fēng)機在啟停過程中的沖擊，大大延長了風(fēng)機的使用壽命，使井下的生命安全得到了更大的保證。采煤機與其他機電設(shè)備一樣，必須要經(jīng)歷頻繁的啟停環(huán)節(jié)，在應(yīng)用變頻技術(shù)后，使其工作更加平穩(wěn)，能根據(jù)實際工作需要，實時對牽引速度進行調(diào)整，使其工作效率變得更高、更加節(jié)能，能有效避免其工作中出現(xiàn)的溜坡、打滑現(xiàn)象，還使操作更容易控制，操控更加精準(zhǔn)。
4結(jié)語
變頻技術(shù)是高新技術(shù)的產(chǎn)物，它的誕生極大地方便了對交流電動機的調(diào)速控制，在我國工業(yè)領(lǐng)域已經(jīng)有了比較大規(guī)模的應(yīng)用，但是在煤礦機電設(shè)備中的應(yīng)用還稍顯不足。很多煤礦機電設(shè)備都有頻繁的啟停環(huán)節(jié)，而且有很多設(shè)備都有調(diào)速要求。變頻技術(shù)的引入可以很好地解決這些問題，不僅給企業(yè)節(jié)省了很多的電能消耗，還使設(shè)備運行得更加平穩(wěn)，大大延長了設(shè)備的使用壽命。我國煤礦機電設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)該逐步加大對變頻技術(shù)的利用力度，使其為我國的煤礦生產(chǎn)做出更大的貢獻。
參考文獻
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