煤礦機(jī)電設(shè)備變頻技術(shù)的合理應(yīng)用

1、煤礦機(jī)電設(shè)備變頻技術(shù)的合理應(yīng)用    【摘要】隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，對能源的需求越來越大，煤炭企業(yè)的效益也持續(xù)轉(zhuǎn)好。這也使得礦企加大了資金投入，加大了對老舊設(shè)備更新改造的步伐。由于變頻技術(shù)能極大地節(jié)約能源，煤礦機(jī)電設(shè)備在采用變頻技術(shù)后，設(shè)備效率提高明顯，同時還能有效減少減速器、制動等設(shè)備維護(hù)方面的費用。因此，本文對變頻技術(shù)合理應(yīng)用于煤礦機(jī)電設(shè)備的相關(guān)問題展開探討。 【關(guān)鍵詞】煤礦機(jī)電設(shè)備；變頻技術(shù)應(yīng)用 機(jī)電設(shè)備是煤礦生產(chǎn)不可或缺的重要組成部分，隨著我國煤礦生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，井下生產(chǎn)設(shè)備機(jī)械化水平越來越高的背景下，為了確保生產(chǎn)的安全和經(jīng)濟(jì)效益的提升

2、，變頻技術(shù)在井下機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用越來越廣泛。下面就對煤礦機(jī)電設(shè)備變頻技術(shù)的合理應(yīng)用展開深入探討。 1、變頻技術(shù)的概念及作用 變頻就是改變供電頻率，變頻技術(shù)的核心是變頻器，它通過對供電頻率的轉(zhuǎn)換來實現(xiàn)電動機(jī)運轉(zhuǎn)速度率的自動調(diào)節(jié)，如將50Hz的固定電網(wǎng)頻改為30130Hz的變化頻率。同時，還能使電源電壓的適應(yīng)范圍達(dá)到142270V，從而解決了由于電網(wǎng)電壓不穩(wěn)定等原因而對用電設(shè)備產(chǎn)生不良影響的難題。通過改變交流電頻的方式實現(xiàn)交流電控制的技術(shù)就叫變頻技術(shù)。 目前，變頻技術(shù)的應(yīng)用已越來越廣泛，通過變頻器進(jìn)行變頻可以實現(xiàn)如下目的：調(diào)速。普通的三相異步電動機(jī)，加裝變頻后可以實現(xiàn)調(diào)速功能。即任意地改變電動機(jī)的

3、轉(zhuǎn)速；節(jié)能。變頻器調(diào)速比傳統(tǒng)的電磁調(diào)速可以節(jié)電25%80%。當(dāng)然，具體的切能效率如何會因具體用電設(shè)備的不同而有所差異；軟啟動。硬啟動可能會對機(jī)電設(shè)備產(chǎn)生一定的危害，而采用變頻技術(shù)，能最大限度地對減少啟動對機(jī)電設(shè)備的危害。 2、變頻技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備上的合理應(yīng)用 變頻技術(shù)能夠有效提高煤礦機(jī)電設(shè)備的運行效率，所以在煤礦機(jī)電設(shè)備上應(yīng)用十分廣泛，已成為煤礦井下生產(chǎn)中的重要的設(shè)備。變頻技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備上的應(yīng)用主要有： 2.1變頻技術(shù)在通風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用 煤礦生產(chǎn)主要設(shè)備中主通風(fēng)機(jī)具有重要的地位。作為礦井主要通風(fēng)設(shè)備，運轉(zhuǎn)時間長，被稱為是煤礦的“呼吸系統(tǒng)”。隨著開采和挖掘不斷深入，井下的風(fēng)壓不斷增加，通風(fēng)機(jī)

4、需要的功率也在不斷增大。但通風(fēng)機(jī)功率常常會成為限制井下開采效益的重要問題。通風(fēng)機(jī)設(shè)備采用變頻調(diào)速，可以根據(jù)巷道的風(fēng)量需求情況進(jìn)行調(diào)速，避免了電能消耗，應(yīng)用效果十分顯著。由于通風(fēng)機(jī)通過變頻器的改造之后還能實現(xiàn)變頻軟啟動，能有效防止了啟動電流沖擊，這既能避免對電網(wǎng)設(shè)備的沖擊，又能隨意啟停。在大部分時間里面，通風(fēng)機(jī)都是在較低的速度下面運行，所以大大降低了通風(fēng)機(jī)工作強(qiáng)度，能使得通風(fēng)機(jī)的使用壽命得到延長，避免不必要的維修。 2.2變頻技術(shù)在皮帶機(jī)中的應(yīng)用 皮帶輸送機(jī)是煤礦用的最多的運輸設(shè)備。它一般采用交流電動機(jī)工頻拖動的方式，通過液力耦合器傳動，因此存在著傳動效率低、啟動電流沖擊大等缺點，使皮帶和液力耦

5、合器磨損嚴(yán)重，因此維護(hù)及維修成本比較高。而利用變頻器的軟啟動功能，就可以實現(xiàn)皮帶輸送機(jī)系統(tǒng)的軟啟動，就能減少皮帶在啟動過程中產(chǎn)生的張力，減少對皮帶的傷害。也可以根據(jù)輸送量的大小實時調(diào)整運輸?shù)乃俣?，從而達(dá)到節(jié)約能源的目的。變頻器完善的保護(hù)功能包括過壓保護(hù)、過流保護(hù)、欠壓保護(hù)、短路保護(hù)、過載保護(hù)等，并可與皮帶輸送機(jī)的綜合保護(hù)裝置如煙霧保護(hù)、打滑保護(hù)、跑偏保護(hù)、煤位保護(hù)、瓦斯保護(hù)、縱向撕裂保護(hù)、急停保護(hù)等對接，并完成各項安全保護(hù)性能。尤其在下運式皮帶輸送的使用中，可進(jìn)行發(fā)電制動回饋電網(wǎng)，節(jié)能效果更加明顯。 2.3變頻技術(shù)在采煤機(jī)中的應(yīng)用 采煤機(jī)具有頻繁的啟停、調(diào)速要求，對于變頻器而言，就要求可以進(jìn)行

6、四象限工作。整流電路借助于四象限變頻器調(diào)整全波整流橋為可控整流橋（主要構(gòu)成為智能功率模塊），在電機(jī)介于具體的電動狀態(tài)之下的時候，四象限變頻器和兩象限變頻器在具體的工作之上，沒有任何的差異，在電機(jī)表現(xiàn)為發(fā)電狀態(tài)的時候，原本四象限變頻器里面的逆變電路就會演變?yōu)檎麟娐愤M(jìn)行具體的工作，原本的整流電路就會以逆變電路的具體形式開始工作，這樣的話，有利于由電機(jī)生產(chǎn)的電量被很好的反饋給電網(wǎng)。 目前，采煤機(jī)的實際變頻調(diào)速系統(tǒng)，在有效達(dá)到額定轉(zhuǎn)速之下，針對恒定轉(zhuǎn)矩予以調(diào)速，針對額定轉(zhuǎn)速之上，就恒定功率進(jìn)行的調(diào)速來說，還要針對兩臺變頻器進(jìn)行轉(zhuǎn)矩平衡以及實施主從控制。 在采煤機(jī)中合理運用四象限變頻器調(diào)速，采煤機(jī)可以

7、在較大的范圍之內(nèi)對傾角工作面予以調(diào)節(jié)，能夠?qū)恳俣染S持在一個基本不變的水平，機(jī)器也不會出現(xiàn)下滑跑車這種具體的現(xiàn)象，且易于操作，結(jié)構(gòu)總的來說也不是很復(fù)雜。 3、煤礦機(jī)電設(shè)備應(yīng)用變頻技術(shù)中還應(yīng)注意的問題 3.1變頻技術(shù)應(yīng)用要結(jié)合機(jī)電設(shè)備的實際使用條件 變頻器雖然具有節(jié)能、可靠、安全、高效等很多優(yōu)勢，但也存在高次諧波、噪聲和振動大、容易發(fā)熱、價格相對昂貴等問題，在具體應(yīng)用于機(jī)電設(shè)備中時要結(jié)合實際運行狀況選擇，是否有必要采用變頻控制，以及變頻器的工作電壓、容量、頻率限制、加減速時間等技術(shù)參數(shù)。 3.2合理進(jìn)行負(fù)載匹配 根據(jù)負(fù)載特性的不同是選擇變頻器類型和電動機(jī)的前提，比如：一般恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載應(yīng)選擇具有恒

8、定轉(zhuǎn)矩特性、而且啟動和制動轉(zhuǎn)矩都比較大、過載時間和過載能力大的變頻器； 風(fēng)機(jī)泵類負(fù)載重點要求經(jīng)濟(jì)性和可靠性，應(yīng)選擇具有控制模式的變頻器；恒功率負(fù)載要求輸出為定值控制，變頻器需要專門設(shè)計。 3.3正確安裝和使用 變頻器對安裝質(zhì)量要求較高。一般變頻器使用溫度范圍為-10 50；海拔高度應(yīng)小于1000m，超過此規(guī)定應(yīng)降容使用；不能安裝在經(jīng)常發(fā)生振動的地點，否則應(yīng)采用防震措施；不能安裝在電磁干擾源附近；不能安裝在有灰塵、潮濕、腐蝕性氣體等空氣污染的環(huán)境；變頻器要通風(fēng)暢通，確?？刂乒裼凶銐虻睦鋮s風(fēng)量；變頻器與弱電控制設(shè)備分開布置；使用中還要注意限制最低轉(zhuǎn)速，并盡量避免頻繁操作等等。 結(jié)語 變頻技術(shù)應(yīng)用于煤礦機(jī)電設(shè)備上是采礦技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果，更是機(jī)電設(shè)備性能優(yōu)化的必然選擇。目前，深入研究變頻技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的合理應(yīng)用，以切實提升設(shè)備的應(yīng)用效率值得重視，這不僅可以促進(jìn)變頻技術(shù)的發(fā)展，還能為進(jìn)一步推動煤礦機(jī)電設(shè)備改