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(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，對(duì)能源的需求越來(lái)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(duì)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(shí)還能有效減少減速器、制動(dòng)等設(shè)備維護(hù)方面的費(fèi)用。因此，本文對(duì)變頻技術(shù)合理應(yīng)用于煤礦機(jī)電設(shè)備的相關(guān)問(wèn)題展開(kāi)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(guó)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(lái)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(lái)越廣泛。下面就對(duì)煤礦機(jī)電設(shè)備變頻技術(shù)的合理應(yīng)用展開(kāi)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(guò)對(duì)供電頻率的轉(zhuǎn)換來(lái)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度率的自動(dòng)調(diào)節(jié)，如將50Hz的固定電網(wǎng)頻改為30130Hz的變化頻率。同時(shí)，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(duì)用電設(shè)備產(chǎn)生不良影響的難題。通過(guò)改變交流電頻的方式實(shí)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(lái)越廣泛，通過(guò)變頻器進(jìn)行變頻可以實(shí)現(xiàn)如下目的：調(diào)速。普通的三相異步電動(dòng)機(jī)，加裝變頻后可以實(shí)現(xiàn)調(diào)速功能。即任意地改變電動(dòng)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(huì)因具體用電設(shè)備的不同而有所差異；軟啟動(dòng)。硬啟動(dòng)可能會(huì)對(duì)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(duì)減少啟動(dòng)對(duì)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(yùn)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(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間長(zhǎng)，被稱(chēng)為是煤礦的“呼吸系統(tǒng)”。隨著開(kāi)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(huì)成為限制井下開(kāi)采效益的重要問(wèn)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(guò)變頻器的改造之后還能實(shí)現(xiàn)變頻軟啟動(dòng)，能有效防止了啟動(dòng)電流沖擊，這既能避免對(duì)電網(wǎng)設(shè)備的沖擊，又能隨意啟停。在大部分時(shí)間里面，通風(fēng)機(jī)都是在較低的速度下面運(yùn)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(zhǎng)，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(yùn)輸設(shè)備。它一般采用交流電動(dòng)機(jī)工頻拖動(dòng)的方式，通過(guò)液力耦合器傳動(dòng)，因此存在著傳動(dòng)效率低、啟動(dòng)電流沖擊大等缺點(diǎn)，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(dòng)功能，就可以實(shí)現(xiàn)皮帶輸送機(jī)系統(tǒng)的軟啟動(dòng)，就能減少皮帶在啟動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的張力，減少對(duì)皮帶的傷害。也可以根據(jù)輸送量的大小實(shí)時(shí)調(diào)整運(yùn)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(guò)壓保護(hù)、過(guò)流保護(hù)、欠壓保護(hù)、短路保護(hù)、過(guò)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(duì)接，并完成各項(xiàng)安全保護(hù)性能。尤其在下運(yùn)式皮帶輸送的使用中，可進(jìn)行發(fā)電制動(dòng)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(duì)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?yàn)榭煽卣鳂颍ㄖ饕獦?gòu)成為智能功率模塊），在電機(jī)介于具體的電動(dòng)狀態(tài)之下的時(shí)候，四象限變頻器和兩象限變頻器在具體的工作之上，沒(méi)有任何的差異，在電機(jī)表現(xiàn)為發(fā)電狀態(tài)的時(shí)候，原本四象限變頻器里面的逆變電路就會(huì)演變?yōu)檎麟娐愤M(jìn)行具體的工作，原本的整流電路就會(huì)以逆變電路的具體形式開(kāi)始工作，這樣的話(huà)，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(shí)際變頻調(diào)速系統(tǒng)，在有效達(dá)到額定轉(zhuǎn)速之下，針對(duì)恒定轉(zhuǎn)矩予以調(diào)速，針對(duì)額定轉(zhuǎn)速之上，就恒定功率進(jìn)行的調(diào)速來(lái)說(shuō)，還要針對(duì)兩臺(tái)變頻器進(jìn)行轉(zhuǎn)矩平衡以及實(shí)施主從控制。 在采煤機(jī)中合理運(yùn)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(duì)傾角工作面予以調(diào)節(jié)，能夠?qū)恳俣染S持在一個(gè)基本不變的水平，機(jī)器也不會(huì)出現(xiàn)下滑跑車(chē)這種具體的現(xiàn)象，且易于操作，結(jié)構(gòu)總的來(lái)說(shuō)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(wèn)題 3.1變頻技術(shù)應(yīng)用要結(jié)合機(jī)電設(shè)備的實(shí)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(shì)，但也存在高次諧波、噪聲和振動(dòng)大、容易發(fā)熱、價(jià)格相對(duì)昂貴等問(wèn)題，在具體應(yīng)用于機(jī)電設(shè)備中時(shí)要結(jié)合實(shí)際運(yùn)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(shí)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(lèi)型和電動(dòng)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(dòng)和制動(dòng)轉(zhuǎn)矩都比較大、過(guò)載時(shí)間和過(guò)載能力大的變頻器； 風(fēng)機(jī)泵類(lèi)負(fù)載重點(diǎn)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(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)。 3.3正確安裝和使用 變頻器對(duì)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(guò)此規(guī)定應(yīng)降容使用；不能安裝在經(jīng)常發(fā)生振動(dòng)的地點(diǎn)，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(kāi)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(yǔ) 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(shí)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(dòng)煤礦機(jī)電設(shè)備改