變頻技術(shù)在煤礦機電設備中的應用

羅超榮

摘要：在煤礦的生產(chǎn)過程中所使用的機電設備類型和數(shù)量都比較多，且因這些機電設備需長時間處于不間斷的工作裝填，故需足夠的電能方能滿足滿足煤礦企業(yè)的生產(chǎn)需求。但因煤礦的生產(chǎn)過程通常需要消耗極大的能源，故若僅是基礎(chǔ)煤礦機電設備的支撐，將與能源的可持續(xù)發(fā)展及節(jié)能減耗原則想違背。對此，若能積極將變頻節(jié)能技術(shù)與煤礦機電設備結(jié)合到一起，則必然能降低機電設備的能源消耗量，繼而確保煤礦企業(yè)也能因此而獲取更高的經(jīng)濟效益。

關(guān)鍵詞：變頻技術(shù);煤礦機電設備;應用策略

變頻節(jié)能技術(shù)是一種通過對半導體元件作用的充分發(fā)揮，使之能在改變電流工作頻率同時實現(xiàn)對電流工作頻率的合理控制，繼而在達到提升設備使用效率同時降低設備運行能耗目的的新型技術(shù)。而在整體技術(shù)中，變頻器當屬最重要的核心，至于煤礦機電所使用的變頻器則主要是由電源板、電機電容以及諸多的控制面板所構(gòu)成。積極將變頻節(jié)能技術(shù)運用至煤礦機電設備中，不僅能切實改善電動機的負載狀況，且能降低設備運行過程中的能源消耗，這在延長電動機的使用壽命方面無疑起到了重要的維護作用[1]。

在采掘機當中的實際應用

采掘機當時煤礦開發(fā)過程中最常用且能源消耗量也最大的機電設備。以此，采掘機本身的工作效率以及設備與實際運行過程中所產(chǎn)生的能源消耗將對煤礦開采的經(jīng)濟效益帶來直接性的影響。而鑒于煤礦開采該工作的開展過程，其所處工作環(huán)境通常較差，故使得采掘機于實際裕興過程中容易遭受諸多因素影響而發(fā)生各種各樣的故障。不僅如此，在面對不同軟硬如的巖層時，采掘機所使用的功率大小亦不盡相同，這便極易導致采掘機出現(xiàn)能源無效損耗的情況出現(xiàn)。對此，若能將變頻技術(shù)積極應用至煤礦采掘機設備中，使其具備自動切割功能，并可時刻根據(jù)周圍環(huán)境的變化來合理調(diào)整采掘功率，如此不僅能最大限度降低設備運行過程中的能源序號，且采掘的實際效率也能以此而得以有效提升，繼而將對整個煤礦開采實際效益的提升起到良好的促進作用[2]。

在風機當中的實際應用

就目前而言，變頻技術(shù)于煤礦開采領(lǐng)域最廣泛的運用當時對風機的節(jié)能改造之上，故也使得煤礦風機的節(jié)能性要遠超其他采掘設備。當然，也正式基于社會對風機的大力研究，故誕生了專門為煤礦實際生產(chǎn)過程中所面臨的工作環(huán)境而設計的變頻調(diào)速設備。該設備不僅能隨時根據(jù)自身所處環(huán)境來對自身的工作頻率予以自動調(diào)整外，還能在降低風機轉(zhuǎn)速同時提高電機的輸出功率。如某煤礦便在改造風機過程中，將原本安裝于礦煤中的高壓繞阻式JRQ—1510—10電動機予以了拆除并重新安裝了低鼠籠式JS157—10電動機，以此實現(xiàn)了兩塔電動機由同一個變頻器來掌控。不僅如此，經(jīng)此改造，使得煤礦風機的實際轉(zhuǎn)速最低值較之此前下降了大約70轉(zhuǎn)/分鐘，但其實際輸入的功率卻遠超先前。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，改造后的風機每年為節(jié)省大約5–6萬左右的電費。不僅如此，該煤礦還通過與某電器企業(yè)合作而開展了一系列的研發(fā)工作，諸如隔爆與本安并存的智能化變頻轉(zhuǎn)速系統(tǒng)研發(fā)。就該系統(tǒng)而言，其所使用的散熱方法為IGBT，該方法不僅能在660V電壓狀態(tài)下發(fā)動28千瓦的局部通風機，且能對載波的實際頻率予以合理調(diào)整來實現(xiàn)對過流短路的保護作用，繼而在達到相關(guān)部門對防暴方面的標準要求同時滿足煤礦采掘的節(jié)能需求[3]。

在皮帶輸送機當中的實際應用

皮帶傳輸機作為煤礦開采中負責煤礦運輸?shù)闹匾~帶，自然也是煤礦眾多的電機設備中最不可或缺的設備之一。至于早期的皮帶傳輸設備，其主要是基于工頻拖動與耦合器之間的相互作用來實現(xiàn)煤礦輸送，而鑒于此輸送方式原本的輸送效率便十分低下，加之輸送方式對皮帶與耦合器的依賴性極強，故一旦輸送重量過重時便會加速皮帶與耦合器的磨損。不僅如此，就皮帶輸送機而言，其實際造價本身便十分高昂，若經(jīng)歷對此維修會更換，則將大幅提升煤礦采掘成本，既然導致企業(yè)的實際收益大幅降低。對此，若能加將變頻節(jié)能技術(shù)與皮帶輸送機相結(jié)合，不僅能有效解決皮帶輸送機于實際輸送過程中可能出現(xiàn)的時空問題，且通過讓設備吸收電網(wǎng)浮力，還能減輕設備于具體的運行過程應過熱而導致的設備磨損，繼而在延長皮帶輸送設備的實際應用壽命同時降低煤礦企業(yè)的煤礦采掘成本。

水泵中的應用

在煤礦的實際生產(chǎn)過程，通常需要結(jié)合煤礦采掘現(xiàn)場的實際狀況來對水流量大小予以合理調(diào)整。而就以往的水量調(diào)節(jié)工作。通常是通過對閥門開闔程度的調(diào)節(jié)來促進水泵運行。但在水泵運行一段時間后，其運行效益將大幅降低，繼而導致水泵的使用期限亦大幅縮短。對此，若能見個變頻技術(shù)合理運用到水泵設備中，將能通過安裝變頻器并借由PLC控制器來合理調(diào)節(jié)水泵設備，且在變頻器的支撐下，水泵設備的靈活性與智能化水平均將得到極大程度提升，繼而可在確保設備的運行安全同時提高設備的運行效率。

總之，變頻技術(shù)于煤礦開采過程中的合理運用，既能提升設備運行的安全與穩(wěn)定性，且在提升設備的運行效率同時還能進一步延長設備的使用壽命，這對煤礦企業(yè)經(jīng)濟效益的提升無疑有著極大助益。因此，為切實維護我國煤礦行業(yè)的發(fā)展和諧與穩(wěn)定，便必然要加強變頻技術(shù)于煤礦采掘設備中的應用研究，如此方能對煤礦企業(yè)的經(jīng)濟效益有效的保障作用。

參考文獻

黃永峰，鄭瑋，蔣宏杰.變頻技術(shù)在煤礦機電設備中的應用與探究[J].山東工業(yè)技術(shù)，2018，No.273（19）：125–126.

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