淺談煤礦企業(yè)中礦山機(jī)電的應(yīng)用

1、    淺談煤礦企業(yè)中礦山機(jī)電的應(yīng)用    毛朋飛【摘要】隨著社會的快速發(fā)展，現(xiàn)代煤礦企業(yè)將面臨著巨大的挑戰(zhàn)，為了更好的發(fā)展就必須適應(yīng)當(dāng)前的環(huán)境，就需要在發(fā)展的過程中不斷的提高生產(chǎn)效率、提高生產(chǎn)安全系數(shù)、降低環(huán)境污染、節(jié)能減排從而提高經(jīng)濟(jì)效益。而礦山機(jī)電在現(xiàn)代煤炭企業(yè)中的應(yīng)用則可以有效的解決這一系列的問題。本文通過對礦山機(jī)電在現(xiàn)代煤礦企業(yè)中應(yīng)用的現(xiàn)狀、實際意義及礦山機(jī)電未來的發(fā)展方向進(jìn)行分析，從而來認(rèn)識礦山機(jī)電在現(xiàn)代煤礦企業(yè)中的應(yīng)用?！娟P(guān)鍵詞】煤礦礦山；綜采機(jī)電設(shè)備；先進(jìn)應(yīng)用中圖分類號：tu85文獻(xiàn)標(biāo)識碼： a在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的今天，雖然煤礦企業(yè)取得了巨大

2、的成就，但是也帶來了一系列的社會問題如資源日益匱乏、環(huán)境污染日益嚴(yán)重等。面臨日益嚴(yán)峻的社會問題，各級政府及相關(guān)部門都予以重視，故提出了優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型發(fā)展的戰(zhàn)略方針和政策，并大力推進(jìn)實施。就說產(chǎn)煤大省山西，在整改期間，將產(chǎn)量在30萬t/a以下的礦井全部關(guān)閉淘汰，只保留那些實現(xiàn)全面機(jī)械化開采的礦井，將山西煤礦的數(shù)量壓縮了百分之六十左右。對政策的大力實施，將煤礦企業(yè)向現(xiàn)代化，高效化，綠色環(huán)?；七M(jìn)?，F(xiàn)代煤礦企業(yè)相對于以往煤礦企業(yè)在不斷的提高技術(shù)含量，規(guī)范管理制度，提升企業(yè)文化及加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)，將煤礦企業(yè)推向一種“自然經(jīng)濟(jì)社會”統(tǒng)一的可持續(xù)發(fā)展道路上。礦山機(jī)電是整個煤礦企業(yè)運(yùn)轉(zhuǎn)的核心，企業(yè)對礦山

3、機(jī)電的應(yīng)用程度決定著企業(yè)的發(fā)展前景，同時也決定著煤礦企業(yè)的市場競爭力。1、采煤機(jī)的控制結(jié)構(gòu)分析現(xiàn)代化礦山中電牽引采煤機(jī)，是一種多電機(jī)驅(qū)動，橫向布置的交流電牽引控制式，其截割各有一臺交流水冷電動機(jī)單獨(dú)驅(qū)動，油泵電機(jī)擔(dān)負(fù)著左右搖臂的調(diào)高與電磁閘的制動工作，牽引部由兩臺交流電動機(jī)單獨(dú)驅(qū)動.左右牽引電機(jī)均采用交流變頻調(diào)速系統(tǒng)。整機(jī)分為電器控制系統(tǒng)，左右牽引部與左右截割部系統(tǒng)。電控箱的電氣控制系統(tǒng)、變頻調(diào)速系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、保護(hù)系統(tǒng)、及顯示系統(tǒng)等幾個部分組成。它采用了先進(jìn)的變頻調(diào)速技術(shù)和plc控制技術(shù)，并與got人機(jī)界面相結(jié)合，同時還增加了逆變技術(shù)，遙控系統(tǒng)。從而使得采煤機(jī)具有控制操作更加靈敏可靠，調(diào)速范

4、圍廣，牽引能力大，防滑能力強(qiáng)等特點(diǎn)。采機(jī)的電器控制箱集多種控制裝置于一起，均布置在此箱內(nèi)。當(dāng)采煤機(jī)需要行走時，手動外部模擬信號，先傳遞給中心控制裝置plc，經(jīng)過它的運(yùn)算處理，責(zé)令執(zhí)行繼電器工作，使?fàn)恳龣C(jī)構(gòu)解鎖，從而使得制動電磁閥打開，待以正常牽引。當(dāng)采煤機(jī)出現(xiàn)異?；蛞蚬释C(jī)時，制動電磁閥因失電復(fù)位，從而使運(yùn)行中的采煤機(jī)自行制動，停止?fàn)恳乐瓜禄?。采煤機(jī)的動力源來自，控制箱內(nèi)的磁力啟動器，通過遠(yuǎn)程控制，在采煤機(jī)上完成采煤機(jī)的啟動和停止，同時利用磁力啟動器的遠(yuǎn)程控制，在采煤機(jī)上完成刮板運(yùn)輸機(jī)的停止。外部控制信號的輸入分為三部分。1電控箱門上設(shè)置了手動按鈕，手動信號輸入。2左右端頭按鈕站。3是遙控器

5、控制60米范圍內(nèi)均有效。以上三部分手動信號皆可直接輸入，均可完成牽引方向的給定，牽引速度的調(diào)節(jié)，以及左右搖臂的升降。兩臺截煤電機(jī)的溫度保護(hù)，及兩臺行走電機(jī)的電流保護(hù)，將適時的把檢測到的信號送到plc檢測運(yùn)算，并與所設(shè)定的安全數(shù)據(jù)比對，若有差距，將出現(xiàn)報警或斷電。電控箱控制系統(tǒng)的組成由：控制變壓器，高、低壓熔斷器、控制電源盒、本安電源信號轉(zhuǎn)換控制器等部件組成。2、變頻器的原理與先進(jìn)性變頻調(diào)速系統(tǒng)均采用整體安裝形式，作為采煤機(jī)控制牽引部電機(jī)的調(diào)速驅(qū)動裝置，變頻器的工作原理是：先將交流電變?yōu)橹绷麟?，然后在把直流電變?yōu)榭烧{(diào)速的交流電。在采煤機(jī)的控制箱內(nèi)，動力源由動力變壓器經(jīng)交流接觸器供給。變頻器的輸入

6、端經(jīng)大功率二極管組成的橋式整流電路，經(jīng)過阻容保護(hù)、平波電抗器、以及直流接觸器并聯(lián)的限流電阻向濾波電容充電，充電開始時，由于電流較大，所以，限流電阻首先向電容充電，當(dāng)電流小到一定程度時，直流接觸器吸合，將限流電阻端接，此時電路建立起穩(wěn)定的直流電壓，再經(jīng)過逆變電路，將直流電變?yōu)樽冾l、變壓的交流電。當(dāng)采煤機(jī)沿傾角大的工作面下行而滑動時，或者，減速時間太短時，牽引電動機(jī)瞬間工作于發(fā)電狀態(tài)，電機(jī)能量通過回饋二極管回饋給變頻器中間直流回路，當(dāng)變頻器中間直流回路的電壓值高于內(nèi)部整定值時，逆變系統(tǒng)開始工作，將變頻器直流環(huán)節(jié)積蓄的能量通過逆變返回到電網(wǎng)，使電動機(jī)處于制動狀態(tài)，有效地抵制了機(jī)器的下滑。同時，電機(jī)回

7、饋的能量返回至電網(wǎng)再利用，并且有效的保護(hù)了變頻器的正常工作。變頻器的使用，在機(jī)電行列中，對異步電動機(jī)的啟動又升華了一個檔次，而且還節(jié)省了一部分電能。在過去的時間里，由于科學(xué)技術(shù)不發(fā)達(dá)，所生產(chǎn)的晶閘管及一些半導(dǎo)體元件由于質(zhì)量不過關(guān)而用不住。對異步電動機(jī)的調(diào)速，部分采用電阻限流啟動，而電阻在電路中又是耗能元件，雖然達(dá)到了調(diào)速的目的，但是，卻浪費(fèi)了一部分電能，再者，電阻調(diào)速的電動機(jī)，啟動轉(zhuǎn)矩小，適用于小功率，輕載啟動。而變頻調(diào)速啟動，采用的是雙閉環(huán)，由大功率的晶體閘流管控制。電流、電壓與頻率將隨著閘門的緩緩開啟，使異步電動機(jī)穩(wěn)步啟動。其主要優(yōu)點(diǎn)是：啟動轉(zhuǎn)矩大，加速力矩快，起步平穩(wěn)，實現(xiàn)了恒功率調(diào)速，

8、而且，還能積蓄能量返回到電網(wǎng)重新利用。3、 礦山機(jī)電的發(fā)展動向在市場經(jīng)濟(jì)的調(diào)節(jié)下，煤礦企業(yè)為了尋求更好的發(fā)展，就需要不斷的提升自身的競爭力，而對于礦山機(jī)電的應(yīng)用就顯得至關(guān)重要了。煤礦機(jī)電的應(yīng)用已經(jīng)很大程度的推動了現(xiàn)代煤礦企業(yè)的發(fā)展，但是為了適應(yīng)現(xiàn)代煤礦企業(yè)的需求，使其不斷進(jìn)步，礦山機(jī)電必須再上一個新臺階。故礦山機(jī)電的發(fā)展動向應(yīng)包括以下幾點(diǎn)：1）提升礦山機(jī)電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)規(guī)模，明確產(chǎn)品的發(fā)展方向，使企業(yè)走專業(yè)化可持續(xù)發(fā)展道路。2）提高礦山機(jī)電的產(chǎn)品質(zhì)量，達(dá)到國際水平，開拓國際市場，使得我國礦山機(jī)電產(chǎn)品走向世界。3）不斷提高礦山機(jī)電的產(chǎn)品性能，質(zhì)量和可靠性。4）提升科技能力，不斷的引進(jìn)專業(yè)的技術(shù)人才，

9、加強(qiáng)自主研發(fā)和創(chuàng)新能力。采煤機(jī)用變頻器，是以半導(dǎo)體元件為核心而構(gòu)成的靜止機(jī)器，為了防止由于溫度、潮濕、灰塵、污垢等環(huán)境的惡劣情況，引起的元件老化、壽命短等原因，必須進(jìn)行日常的檢查與維護(hù)。變頻器工作的特點(diǎn)是必須在清潔的狀態(tài)下工作，其中還有部分大功耗的管子，在工作時本身發(fā)出熱量，必須經(jīng)過冷卻風(fēng)扇的強(qiáng)制風(fēng)冷或水冷方能正常工作。否則，溫度傳感器把超溫信號送至plc，致使保護(hù)動作，從而使運(yùn)行中的變頻器停止輸出。當(dāng)變頻器輸出電流達(dá)到或超過額定電流的150%時，保護(hù)回路動作，停止變頻器的輸出，如果來自電機(jī)的再生能量使變頻器內(nèi)部直流回路電壓上升，達(dá)到或超過規(guī)定值，保護(hù)回路動作，停止變頻器的輸出。其中變頻器的電

10、子保護(hù)功能能檢測定速運(yùn)行時，若因冷卻功能降低時引起電機(jī)過熱，當(dāng)達(dá)到預(yù)值85%，即可顯示報警，當(dāng)達(dá)到額定值時，保護(hù)回路動作，切斷輸出回路。若變頻器電流、電壓降低，控制回路將不能正常工作，致使電機(jī)轉(zhuǎn)矩降低或溫度上升，因此，當(dāng)電源電壓降至20%左右時，低壓保護(hù)功能將自動切斷負(fù)載，停止變頻器輸出。4、 結(jié)語隨著科技的發(fā)展，微電子技術(shù)已接近成熟，機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦企業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，并發(fā)揮了巨大的作用，使得我國煤炭企業(yè)走向了高效節(jié)能、清潔環(huán)保的可持續(xù)發(fā)展道路。在煤礦企業(yè)的發(fā)展過程中，還會對礦山機(jī)電提出更高的要求，從而提高煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和市場競爭力。參考文獻(xiàn)1劉晉偉；淺析礦山機(jī)電在現(xiàn)代煤礦企業(yè)中的運(yùn)用j；科技情報開發(fā)與經(jīng)濟(jì)2011（15）2陳學(xué)才；機(jī)電