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变频技术对煤矿机电工程的运用

发布日期:2018-06-21 作者: 点击:

  引言

  近年来,随着我国煤矿资源的不断开发,煤矿行业的发展利润日趋减少,煤矿行业间的竞争日趋激烈。对于煤矿企业来说,因为需要用到大量的电能,如果能有效提高节能效率,那么煤矿企业就可以在很大程度上节约成本,从而提高生产效率。在我国当前的煤矿企业日常生产中,机电工程的耗电量数额巨大,约占到了企业用电总量的70%以上。变频技术是一项新技术,它具有较强的调节性能和节能效果,将其运用在煤矿机电工程中,可以更好地实现节能减排,从而让煤矿企业在激烈的市场竞争中占据一席之地。

  1变频技术在煤矿机电工程中运用的原理概述

  1.1变频技术运用原理

  对于煤矿生产机械来说,它的正常运行并不需要在满负荷的情况下长期进行工作。所以只要机械能满足正常的动力需求即可,煤矿机电工程应将机械的耗电量降到最低,运用变频技术可以很好地满足该要求。对于变频技术来说,它集多种综合技术于一体,比如电力电子技术和数控技术等。变频技术将工频电源通过可控制半导体器件设备转换成其他频率的电能,然后控制相关设备。变频技术的基本工作原理是将工频交流电压通过整流桥变成直流电压,通过逆变器把它变成频率和电压都可以有效调节相应交流电压,让交流电机在驱动电压模式下进行驱动操作。变频技术的运用充分倡导了我国当前提出的节能减排的目标,变频技术可以有效实现电机负载的自动加速、减速和平滑等功能,[1]确保电机工作效率的提高。变频技术同时还具有很好的软停机和无冲击启动等各种控制性能,在生产条件相对特殊的煤矿机电工程中得到了广泛的运用。

  1.2变频技术在煤矿机电工程中运用的重要性分析

  近年来随着对煤炭资源的不断开采,煤炭资源已经越来越少了,各地的煤矿企业要想在激烈的市场竞争中取得优势需要节能减排,这也是煤矿企业综合实力的重要表现。变频技术的运用很好地实现了煤矿企业节能环保的目的,同时也为企业的可持续发展奠定了基础。在我国当前的煤矿企业开采中,机电设备的用电量占了总量的70%以上,如果运用变频技术可以有效节约电能,所以煤矿企业采用变频技术对自身的发展意义重大。变频器的选择需谨慎,应综合可控性、简易性和安全性等各方面的性能,采用节能效果最高效的设备。

  1.3变频技术的发展形式

  我国的变频技术在电子信息技术和高科技发展的基础上取得了丰硕的成果,在实际的生产应用中也得到了不断发展。比如,智能控制模块的应用和变频技术的控制方式改进等都被广泛应用于各领域,并且取得了很好的节能减排效果。我国当前的很多煤矿企业都在机械设备中应用了变频技术,不仅确保了机械设备的科学合理运转,同时也使得变频技术在其他领域的应用得到了推广。在运用变频技术的过程中,变频技术的集成化程度因为自动化控制和网络技术而得到了不断提高,机电设备的调速功能得到了很好的改善,同时机电设备还可以有效结合计算机技术实现编程和识别等功能。[2]

  2变频技术在现代煤矿机电工程中的运用

  2.1变频技术在提升机中的运用

  对于矿井的提升机来说,它需要在繁重和复杂的运行条件下运转,因为其繁杂的工作条件,使得提升机需要具备较强的设备性能。在提升机工作的过程中,需要进行繁重的调速任务,启动关闭,机电设备在反复的工作中容易出现故障,如果机电设备频繁发生故障,其使用的周期就减少,将变频技术运用到提升机中,不仅有效保护提升机,还能提高工作效率,同时还可以提高提升机的运行能力,降低了因调速而出现的电阻发热损坏故障的发生,最终变频技术应用于提升机中可以实现节能减排效果。随着变频技术的不断改进和完善,很多的技术设备得到了更好的兼容性,比如提升机的专用变频器等不仅能满足煤矿企业的机电性能需求,同时也被广泛使用在煤矿企业的机电生产中。

  2.2变频技术在皮带机中的运用

  在煤矿企业的生产过程中,需要使用较大功率的皮带机,皮带机的工作原理是利用电机的转动带动皮带转动,然后将皮带上的原煤通过皮带运送到目的地。这样的话在皮带运转的过程中就需要使用较大的电流,同时还需要通过皮带和轮轴的摩擦来进行运转。在工作中液力耦合器会产生大量的热能,使得机器内部的油温升高,机械老化的速度会因此而加快,同时机器设备还会存在一些安全隐患。如果将变频技术运用在皮带机中,那么机器运行和起停的稳定性和安全性会得到大幅提高,同时皮带机的软启动效果也会得到保证。变频技术的运用还有效提高了能量的利用率,根据相关的统计结果,运用变频技术可以将能源的利用率提高到百分之九十以上,不仅将能源的使用效率提高了,同时也达到了节能减排的目标,使得企业的成本得到节约,从而确保了煤矿企业的效益。[3]

  2.3变频技术在通风机中的运用

  因为煤矿开采生产的特殊性,通风设备以其自身的功能在所有的设备中占据最重要的地位,在煤矿开采的过程中必须要保持开采现场的空气流通,通风设备在开采的整个过程中必须始终处于工作状态。随着开采的深度不断增加,对风压的要求就会越来越高,这需要调整通风设备的功率来实现。这就使得通风设备面临着两方面的问题:一方面是需要根据开采的深度进行变动,另一方面启动需要较大的电流。如果运用变频技术可以有效控制通风设备的运转情况,以此来满足不同的开采深度需求,同时通风设备的使用寿命因为能耗得到降低而延长。随着科技的发展,煤矿开采行业的通风设计方案也各不相同,生产时期不同煤矿风机的更换方式也不同,所以在实际操作中具有很高的难度系数。在更换风机的过程中,传统的风机一般会被搁置,不仅造成资源的浪费,同时也影响了设备的利用效率。运用变频技术后,可以将传统风机的运行情况进行极好地改善,将传统风机和变频调控技术相结合可以不再出现重复作业问题,同时煤矿开采的通风问题也得到了解决,比如,煤矿企业如果使用传统的通风机进行作业开采,可能需要在使用的过程中更换很多的风机,这样不仅浪费了大量的时间和人力资源,同时也影响了矿井的通风。变频技术的运用,可以确保在整个煤矿开采过程中仅使用一台风机就够了,既满足了基本的开矿通风需求,同时也提高了设备的使用效率。

  2.4变频技术在空气压缩机中的运用

  一般来说空气压缩机是煤矿风动机电运行的基本动力,它需要利用交流电机来完成,所以电动机会一直处于高速工作的状态下。空气压缩机一般使用上下两点控制的方式来进行压力控制,也就是说交流电动机会一直处于工频运行状态,当预设压力值和空气压缩机的值达到一致时,此时的空压机进气阀会关闭,也就不再有压缩气体产生了,电动机处于空载;在压力不断下降后,达到预设压力值时,空压机的气阀便会打开,因此产生压缩气体,电动机此时处于重载。在实际的应用过程中,煤矿的实际用气量和产气量是不等的,这就使得空压机不停地进行加载和卸载,这会对空压机和整个电网造成很大的不利影响。变频技术具有操作性强、维护便捷和高控制精度等优点,将其运用在电动机调速中,可以适当调整转速,变频器可以通过调节电机用电量的大小来自动调控转速,因此改变了空气压缩机加载和卸载供气的控制方式,确保供气压力能得到恒定,即使是在低于额定的转速情况下电机仍然可以不间断地运转,这样可以有效减少压缩机的启停次数。

  3小结

  煤矿机电工程中运用变频技术能大大提高工作效率,同时达到节能减排的目标,变频技术在我国的煤矿工程中得到了广泛的推广和运用,同时还可以通过网络技术实现各种机电设备的不同功能需求,因此变频技术有着理想的发展前景。

相关标签:现代煤矿机电工程,变频技术,节能减排,运用

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