礦山電力拖動領(lǐng)域中變頻調(diào)速技術(shù)的節(jié)能應(yīng)用探析

藍(lán)福順

摘 要：金銅礦在我國發(fā)展的重要資源，而在金銅礦開采的技術(shù)上，我國起步比較晚，因此目前沒有較為先進(jìn)的金銅礦開采體系。我國金銅礦開采整體都有不足的問題，常出現(xiàn)產(chǎn)量低、消耗多的現(xiàn)象，而基于金銅礦的開采技術(shù)，我國近幾年采用了變頻調(diào)速技術(shù)而開展金銅礦開采作業(yè)，有效的降低資源的消耗、并可以通過減少機(jī)器的損耗而增加產(chǎn)量。因此為了加強(qiáng)金銅礦開采技術(shù)的發(fā)展，本文針對礦山電力拖動領(lǐng)域中，變頻調(diào)速技術(shù)的節(jié)能運用展開探討。

關(guān)鍵詞：礦山電力；拖動領(lǐng)域；節(jié)能應(yīng)用

變頻調(diào)速技術(shù)的運用，主要依賴于變頻器設(shè)備的運作而開展，通過變頻器進(jìn)行恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速以及恒功率調(diào)速的作業(yè)，進(jìn)而對金銅礦開采的能源消耗及狀態(tài)進(jìn)行控制。變頻調(diào)速技術(shù)在現(xiàn)代我國的金銅礦開采作業(yè)中，投放已經(jīng)較為的廣泛，該項技術(shù)標(biāo)志著金銅礦開采行業(yè)的變革方向，預(yù)示著高性能、高效率、自動化、智能化金銅礦開采技術(shù)的變革方向。

一、傳統(tǒng)金銅礦開采的弊端

傳統(tǒng)模式下，金銅礦開采技術(shù)的作業(yè)通常依靠人工進(jìn)行開展。而基于金銅礦常處于礦山地下，因此開采人員常常會在礦山地下進(jìn)行工作。在傳統(tǒng)模式下首先會開挖出一條開采井，在由開采人員通過開采井進(jìn)入地下進(jìn)行開采，而礦山地下的環(huán)境十分復(fù)雜，常出現(xiàn)空間陰暗潮濕、活動空間狹窄的現(xiàn)象，基于此現(xiàn)狀下，金銅礦開采的作業(yè)又容易造成較大的振動，十分容易引起塌方，對于開采人員的生命又極大的威脅。

對于開采設(shè)備而言，同樣因為地下環(huán)境的限制，大型大功率的機(jī)器難以進(jìn)入或者開展作業(yè)，因此在傳統(tǒng)模式當(dāng)中，開采的設(shè)備已小型小功率為主，而這樣的現(xiàn)狀就影響了金銅礦開采的效率，間接的影響了工作的工期，同時也使得開采人員的安全問題再次受到了挑戰(zhàn)。

此外，雖然開采設(shè)備的小型小功率現(xiàn)象效率低，但對于電力資源的消耗并不多，真正造成大幅度消耗的，是開采作業(yè)中的排水、排氣等等大型固定裝置。地下的環(huán)境難免會出現(xiàn)地下水、有毒氣體的情況，基于此類情況需要人工進(jìn)入就必須要進(jìn)行持續(xù)性的清理，以此盡量保證地下環(huán)境的安全性，而持續(xù)使用多種的大功率機(jī)器，造成的電能消耗是極大的，因此本著節(jié)省電力資源的基礎(chǔ)，對于大功率機(jī)器如何節(jié)能使用，就是傳統(tǒng)模式資源消耗的最大研究弊端。

二、變頻調(diào)速技術(shù)在礦山地下作業(yè)中的運用

1.礦井提升機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)運用。礦山提升機(jī)既為運輸機(jī)，主要功能就是將地下作業(yè)中的成果、垃圾、人員運送至地面處理。而基于運送目標(biāo)的重量等特性，礦山提升機(jī)也分為幾大種類，常見的有豎井提升、斜井提升等等。在礦山作業(yè)當(dāng)中，礦山提升機(jī)是十分關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，為了確保效率以及安全，對于電能資源的利用幅度十分巨大。

2.空壓機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)運用。在地下礦山的生產(chǎn)當(dāng)中，空壓機(jī)是必須運用到的設(shè)備，其主要功能是將空氣壓縮，進(jìn)而形成風(fēng)能帶動風(fēng)能驅(qū)動的裝置，例如風(fēng)動裝巖機(jī)、風(fēng)動鑿巖機(jī)等等，而空壓機(jī)本身是用電力資源進(jìn)行驅(qū)動，從實際運用中的電能比例發(fā)現(xiàn)，空壓機(jī)的電能使用比重巨大，存在可以節(jié)能的空間。

而當(dāng)變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用于空壓機(jī)運用中，通過對空壓機(jī)與變頻調(diào)速技術(shù)的結(jié)合改造，有效的降低了空壓機(jī)的電力能源消耗。對于空壓機(jī)的變頻調(diào)速技術(shù)改造，不同于一般的系統(tǒng)管理模式，除了要滿足節(jié)能的目標(biāo)以外，還要保證不干擾空壓機(jī)以及其他相關(guān)設(shè)備的運行狀態(tài)，因此改造的幅度需要在一定的技術(shù)范圍內(nèi)，取得一個相應(yīng)的平衡，就目前的現(xiàn)況來看，空壓機(jī)的改造取得了相當(dāng)巨大的成功。

3.皮帶機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用。皮帶機(jī)同樣也是消耗能源巨大的設(shè)備器械，而皮帶機(jī)的運用，通常情況下運用的消耗還處于可以接受的范圍內(nèi)，但皮帶機(jī)的工作頻率較高，且會產(chǎn)生較高的熱量，致使容易造成皮帶的老化、電流加大的現(xiàn)象，而基于此類現(xiàn)象的基礎(chǔ)之上，皮帶機(jī)的運作會受到較大的阻力，因此電力資源的輸入也會逐漸增大，而且會再次皮帶機(jī)的運作狀況出現(xiàn)不穩(wěn)定的現(xiàn)象。

變頻調(diào)速技術(shù)的運用，可以有效的降低皮帶機(jī)的負(fù)荷，加強(qiáng)皮帶機(jī)的運作穩(wěn)定性。變頻調(diào)速技術(shù)可以使皮帶機(jī)對于自身的負(fù)荷力度進(jìn)行調(diào)節(jié)，使工作的頻率與工作承載直接形成一個平衡的節(jié)奏，以此大幅度提高皮帶機(jī)的運用性能，實際運用狀況中發(fā)現(xiàn)，變頻調(diào)速技術(shù)對于皮帶機(jī)的改良，促使系統(tǒng)功率改善了90%，除了降低了能源消耗與加強(qiáng)運作性能穩(wěn)定以外，間接的對于維護(hù)的成本也進(jìn)行了有效的控制。

三、變頻器使用要點

1.電機(jī)調(diào)速變頻器。電機(jī)調(diào)速變頻器，是礦山作業(yè)中風(fēng)能、水能機(jī)械節(jié)能的有效手段，而對于風(fēng)能、水能的機(jī)械調(diào)速并非是均可調(diào)速的狀態(tài)。需要更具一定的工藝參數(shù)而進(jìn)行。某些風(fēng)能、水能的機(jī)械是不需要進(jìn)行調(diào)速的，因此可直接采用高效節(jié)能的的模式，來維持一個平衡的作業(yè)頻率。此外，一些風(fēng)能、水能機(jī)械中，其具備正常的工作功能，而配置卻不太合理，因此電機(jī)調(diào)速變頻器不適用于此類現(xiàn)狀，如需節(jié)電，可以通過調(diào)節(jié)不合理部位而進(jìn)行。

在使用電機(jī)調(diào)速變頻器時，也要注意相應(yīng)的要點，例如對風(fēng)能、水能機(jī)械進(jìn)行電機(jī)調(diào)速變頻器時，變頻范圍不可過大，一般情況下最低轉(zhuǎn)速數(shù)值不可少于規(guī)定轉(zhuǎn)速的50%，可調(diào)節(jié)的范圍在100%至70%，如超出范圍則會造成對機(jī)械本身的破壞，如低于范圍則會影響風(fēng)能、水能機(jī)械運作的效率。

2.變頻器可行性要點。變頻器的使用，是需要具備一定條件的，主要條件為，當(dāng)確認(rèn)需要使用變頻調(diào)速的目標(biāo)后，要對變頻器的成本投資進(jìn)行核算，核算目的為提高器械的整體運作效率，且保證最大限度的節(jié)省能源的消耗。通常情況下一般企業(yè)對于變頻器投入的成本，接受范圍在兩年之內(nèi)回收。此外變頻器在投放使用中，還要考慮外部環(huán)境的穩(wěn)定。

3.變頻器實用性。變頻器在現(xiàn)代的礦山作業(yè)當(dāng)值雖然普及率較高，而對于變頻器的質(zhì)量把控，將直接決定了變頻器的實用性是否可靠。變頻器屬于礦山行業(yè)以外的生產(chǎn)產(chǎn)品，多數(shù)的開采礦業(yè)不具備對變頻器的維修技術(shù)或者維修技術(shù)不專業(yè)，因此當(dāng)變頻器本身的實用性不可靠，就造成了成本的浪費，如果強(qiáng)行使用實用性不可靠的變頻器，將對整體的開采運作都形成不穩(wěn)定的隱患，與此同時對于變頻器的發(fā)展也有不利的影響。

4.變頻器選擇。如上文所訴，如果變頻器的實用性不可靠，將會對整體的開采作業(yè)帶來影響，因此對于變頻器的選擇就尤為重要。在選擇變頻器時，主要需通過自身需求，選擇相應(yīng)規(guī)格的變頻器類型，在核對到生產(chǎn)變頻器廠家時，對于廠家的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)水平要有詳細(xì)的了解。此外對于廠家變頻器的選擇中，要對變頻器進(jìn)行實測，以確保變頻器的質(zhì)量能夠起到對整體開采作業(yè)的穩(wěn)定作用。

而對于變頻器的選擇，除了其中的質(zhì)量，還要考慮到投入的成本問題，通常情況下，對于變頻器的價格判斷，主要從廠家對自產(chǎn)變頻器的特質(zhì)、技術(shù)對應(yīng)、種類等等進(jìn)行講解后判斷。此處建議，在完全購買前可以通過廠家以往的業(yè)務(wù)案例進(jìn)行參考，進(jìn)而從中了解該廠家變頻器的特點。

四、結(jié)語

現(xiàn)代社會對于資源的消耗巨大，金銅礦作為我國發(fā)展不可或缺的資源之一，其開采工作的重要性及發(fā)展性十分重要。而目前我國因起步較晚，金銅礦開采的技術(shù)相對落后，但一直保持著研究的進(jìn)展。近代我國針對金銅礦開采節(jié)能環(huán)節(jié)，推出了變頻調(diào)速技術(shù)對金銅礦開采工程的能源消耗進(jìn)行控制，實際運行的結(jié)果十分成功。

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