探討變頻器節(jié)能技術(shù)在煤礦中的應(yīng)用

劉寧 張斐

摘 要：在煤礦機(jī)械設(shè)備中應(yīng)用變頻器節(jié)能技術(shù)，有利于降低設(shè)備能源的消耗，提高煤礦生產(chǎn)效率，在煤礦生產(chǎn)中起著重要的作用。本研究中，筆者對煤礦生產(chǎn)中變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用和節(jié)能效果進(jìn)行了闡述，以供參考。

關(guān)鍵詞：煤礦；變頻器；節(jié)能技術(shù)

變頻器的工作原理是通過微電子技術(shù)和變頻技術(shù)改變電源頻率來控制交流電動機(jī)，以此來達(dá)到調(diào)節(jié)速度和節(jié)能的目的，使設(shè)備的能源消耗有效降低，為企業(yè)帶來較大的經(jīng)濟(jì)效益。作為能源消耗較高的煤礦企業(yè)，在眾多設(shè)備中應(yīng)用到變頻技術(shù)的較多，例如采掘、排水、運輸、通風(fēng)及空氣壓縮設(shè)備等，通過將變頻器節(jié)能技術(shù)運用到這些設(shè)備中，有利于減少煤礦生產(chǎn)電能消耗，從而有利于煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效益。

1.煤礦采煤機(jī)中對于變頻器節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

在煤礦生產(chǎn)中，采煤機(jī)是主要的機(jī)械設(shè)備，由于采煤作業(yè)空間較小，環(huán)境惡劣，粉塵較大，且空氣濕度和濕度較高，因此要求采煤機(jī)設(shè)備要便于操作和維護(hù)，并要求系統(tǒng)運行要具有較高的可靠性、穩(wěn)定性及安全性。而在煤礦采煤機(jī)上應(yīng)用變頻器節(jié)能技術(shù)，可有效避免電路異常、漏電、過負(fù)荷、過電流及過熱等現(xiàn)象的發(fā)生，并且能提高采煤機(jī)運行的安全性、可靠性及穩(wěn)定性，進(jìn)而使煤礦采煤機(jī)的性能得到有效保護(hù)。

近年來，我單位開始運用MG900/2210-WD型系列電牽引采煤機(jī)，該設(shè)備牽引拖動系統(tǒng)采用“一拖一”，主、從拖動方式的機(jī)載交流變頻調(diào)速技術(shù)，目前國內(nèi)煤礦采礦區(qū)傾斜角一般在15°～180°之間，采煤區(qū)局部傾斜度則在30°～40°間。在采煤機(jī)運行中，若采用四象限能量回饋變頻器調(diào)速技術(shù)，其可以在采煤區(qū)大傾斜度范圍內(nèi)，該技術(shù)調(diào)控制動力矩與維持牽引速度變化較小，基本上可以忽略不計，且運行中不會出現(xiàn)下滑現(xiàn)象，因此運用四象限能量回饋變頻器調(diào)速節(jié)能技術(shù)可實現(xiàn)可靠調(diào)節(jié)、靈活控制等效果，可最大程度減少煤礦采煤機(jī)運行耗能。

2.煤礦供風(fēng)系統(tǒng)設(shè)備中對于變頻器節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

在煤礦生產(chǎn)作業(yè)中，通常由空氣壓縮機(jī)提供井下作業(yè)時所需的壓縮空氣，但壓縮空氣應(yīng)用的是非連續(xù)性的機(jī)械設(shè)備，而壓縮機(jī)屬于連續(xù)運行的機(jī)械設(shè)備，所使用的時間較長。在煤礦井下作業(yè)時，由于電動機(jī)系統(tǒng)難以根據(jù)負(fù)載量大小進(jìn)行調(diào)整，而在供風(fēng)系統(tǒng)設(shè)備中運用變頻器節(jié)能技術(shù)能夠有效調(diào)節(jié)電動機(jī)系統(tǒng)，能夠確保在壓力較穩(wěn)定時，使煤礦壓縮空氣的質(zhì)量得到進(jìn)一步提高。此外，在煤礦壓縮機(jī)中應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù)的優(yōu)勢還體現(xiàn)在[1]：其一，變頻器節(jié)能技術(shù)能夠避免機(jī)械設(shè)備受到電流沖擊；其二，通過應(yīng)用變頻器節(jié)能技術(shù)，能夠使系統(tǒng)在恒壓控制的狀態(tài)下，恒定氣壓，從而使煤礦作業(yè)氣源的質(zhì)量得到有效改；其三，應(yīng)用變頻器節(jié)能技術(shù)，所節(jié)省的電能可達(dá)到總電能耗費量的20%，從而有效降低變頻器節(jié)能技術(shù)的投入成本善。

3.煤礦運輸系統(tǒng)設(shè)備中對于變頻器節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

3.1煤礦皮帶輸送機(jī)中對于變頻器節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

目前，皮帶輸送機(jī)在煤礦生產(chǎn)中的使用較為頻繁，但在使用皮帶輸送機(jī)過程中由于多種原因?qū)е麓嬖诳蛰d運行或輕載運行的狀態(tài)，并且會耗費大量電能。而在煤礦輸送機(jī)中應(yīng)用變頻器節(jié)能技術(shù)，一是能使皮帶輸送機(jī)難以啟動的問題得到有效解決；二是能使皮帶輸送過程中電能消耗量降低。在煤礦皮帶輸送機(jī)中采用變頻器進(jìn)行驅(qū)動時，一般可采用一臺電機(jī)、一個控制裝置技術(shù)，若采用多臺電機(jī)同時運行，則采用多個控制裝置，實現(xiàn)主控制與從控制，從而平衡所有電機(jī)功率，進(jìn)而實現(xiàn)節(jié)能效果。

3.2煤礦提升機(jī)中對于變頻器節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

提升機(jī)在煤礦生產(chǎn)作業(yè)生產(chǎn)時主要應(yīng)用于使用頻繁、負(fù)載繁重的環(huán)境中。因此，必須確保提升機(jī)在頻繁的啟動、停止及調(diào)速等過程中能夠安全、穩(wěn)定的運行，才能實現(xiàn)提升機(jī)的節(jié)能效果。在提升機(jī)中應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù)，不但能夠確保提升機(jī)運行在節(jié)能狀態(tài)下，使調(diào)速電阻的熱損耗量降低，而且還能使設(shè)備在運行時的損耗降低，從而減少設(shè)備不必要的耗損，從而達(dá)到節(jié)能的效果。

在煤礦提升機(jī)變頻器使用中，主要采用三種不同方式，即：頻率與時間成線性關(guān)系、S形方式、半S形方式；在實際運行中，可根據(jù)煤礦提升高度、重量等因素可以調(diào)控變頻器升速方式，從實現(xiàn)勻速升降，不僅提高提升機(jī)運行穩(wěn)定性，還能節(jié)約提升機(jī)電耗。

4.結(jié)論

近年來，在煤礦機(jī)械設(shè)備中對于變頻器節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，作為一種新興的電力節(jié)能技術(shù)的變頻器節(jié)能技術(shù)，其具有高性能、數(shù)字化及智能化等多方面的優(yōu)勢，對于煤礦的生產(chǎn)有著重要的意義。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，不斷涌現(xiàn)出了具有高性能、高安全性及高穩(wěn)定性的變頻器，并且現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)備節(jié)能技術(shù)越來越好。因此，將變頻器節(jié)能技術(shù)應(yīng)用到煤礦生產(chǎn)中，能進(jìn)一步降低煤礦生產(chǎn)中所消耗的能源，從而有效提高煤礦企業(yè)的經(jīng)營效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]于淑珍.探討我國煤礦機(jī)電設(shè)備中變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2013，4（2）：76.

[2]馮書升.煤礦機(jī)電設(shè)備中變頻技術(shù)的應(yīng)用[J].電源技術(shù)應(yīng)用，2013，11（2）：162.