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[摘 要]随着工业的不断发展,煤炭工业也顺势迎来了较快较好的发展。而煤矿企业作为一个能耗大尤其是电能消耗巨大的传统型企业,耗电的总和占到了总耗能的60%以上。在这一形势下,变频技术凭借其良好的节能效果和明显的调节性能得到了越来越多的重视和应用。文章从变频技术的应用原理入手分析,
详细论述了变频技术在现代煤矿机电中的具体应用。
[关键词]变频技术 煤矿机电 采煤机 采掘机
中图分类号:TM 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)09-0046-01
一、引言
煤矿企业的发展与中国整体经济实力在不断提高,机电设备技术化水平也越来越高,借助于机电变频技术来实现降低能耗,已经成为煤矿企业缩小成本、节约资源的重要途径。在提升煤矿机电设备的利用率上,变频技术发挥了非常重要的作用,提高了企业的综合竞争力。
二、变频技术的应用原理
变频技术的应用原理指的是在电压不变的前提下,通过改变交流电频率的方式,来实现对设备的自动化控制。其中变频器是通过利用电力半导体器件的通断作用将频率无法改变的交流电转换成了可以改变的交流电,从而实现了变频调速。通过半导体元件将工频流信号转换成其他频率,再进一步将转换的工频交流电转换成直流电,依靠逆变器对电流与电压进行调节控制,促使设备达到无级调速。
在设计煤矿机电设备动力的过程中,并没有必要让设备在正常的使用中,进行长时间的满负荷工作,有必要将变频技术加人到设备的使用过程中,以避免设备产生多余的力矩,这样设备既能满足工作动力的要求,又能节约能源。变频技术是一门结合机械设备和强弱电的综合性技术。包括电力电子技术、点击传送技术、计算机技术等技术。
三、变频技术在现代煤矿机电中的具体应用
目前,我国煤矿机电设备的变频技术广泛应用于各个领域,变频技术的优势是在实际操作中可将电能损耗降到最低,还能有效利用煤矿资源,很大程度上可以提升煤矿机电设备的运用效率,但有的煤矿企业并不是重视变频技术的应用,会造成大量的资源浪费,未使用煤矿变频技术的企业能耗高,资源利用率低。因此,要求煤矿企业重视变频技术的实际应用,在实际操作中,变频技术更具智能化和自动化,降低设备能耗的同时提高煤矿企业的经济效益。
1、在采煤机中的应用
采煤机在一定程度上代表了煤矿设备向现代化、机械化发展的里程碑。因此,在煤矿开采中显得特别重要。因大多情况下采矿机都是在恶劣环境下进行工作的,所以采矿机是一个比较复杂的系统。因此,提高采煤机的性能就显得尤其重要。在采煤工作中,采煤机始终占据着主力位置,只要一发生故障就会影响到整个采煤环节,导致采煤工作无法继续进行下去,对整个煤矿造成的损失是不可估量的。因采煤机的重要位置使得其功能不断改进,变得越来越强大,但是其出现的故障和问题也变得越来越强大,这也增加了维修难度,一旦采煤机出现问题就会大大降低工作效率。而随着变频技术的产生,将其应用于采煤机中,成就了采煤机变频调速系统。随着该技术的不断发展,我国的采煤技术有了巨大的发展,变频器也得到了采煤业的广泛应用。煤矿企业大胆尝试,勇于创新,将能量回馈型四象限变频器运用到电牵引采煤机的工作中,这一举措不仅提高了采煤机的科技含量,同时也减少了采煤机的损坏程度,进而延长设备寿命。
2、在空气压缩机中的应用
变频调控技术操作控制的精度相对较高,也容易操作,维护过程相对简便,传统煤矿开采中使用空气压缩机,一般情况下需要通过两点控制模式来实现对矿井压力的控制,因此,压缩设备交流电动机始终都要保持工频运行的状态,在空气压缩机长期运行的过程中,如果气缸的压力达到了预先设定的压力值,那么空压机的进气阀就会自动的关闭,这个时候压缩机将不会再产生压缩气体,直到压力下降到和预先设定压力值相同的位置,压缩机才会自行的加载产生压缩气体。但是在实际开采煤矿的过程中,需要的压缩气体量和压缩机产生的压缩气体是不可能实现完全一致的,所以在实际的开采过程中,压缩机势必会不间断在自动加载和停止运行之间转换,但是电动机实时调速可以由变频技术来实现,能够有效的控制电极的用气量大小,通过对用气量大小的有效调节,能够让空气压缩机自动调控设备运转速度,减少空气压缩机加载和卸载的频率,从根本上提高设备的运转效率。
3、在采掘机中的应用
采掘机是煤矿实际操作中所使用的主要设备,也是煤矿开采中能源消耗最严重的设备,采掘机的运行速度直接决定煤矿的开采效率。由于井下作业环境恶劣和很多不确定因素的存在,会遇到不同类型的岩层,针对坚硬或柔软的岩层采掘机所使用的功率也不相同,将变频机广泛应用于采掘设备中,可以通过采掘机的自动化切割技术,大大降低了功率损耗的问题,提升采掘机在复杂地质条件下的工作效率,弥补了传统采掘机能耗高的问题。因此,通过变频技术可实现对采掘机中切割机的自动化控制,在一定程度上根据实际所输入的电流来实现对切割机的控制作用。在实际采掘工程中,可根据地质的实际情况来调整切割机功率,如果遇到坚硬的地质就可加大切割机对石块的切割效率,从而能大大提升采掘机在坚硬地质中的工作效率,而反之则可在一定程度上降低采掘机的工作功率,从而保证较低的功能损耗问题,在很大程度上弥补了传统采掘工程工作中由于电力费用高且电力实际利用率低下的问题。总的来说,借助于变频技术采掘机的实际运转效率得到了非常大的提升。
4、在矿井提升机中的应用
从当前情况看,国内生产的矿井提升机中,主要的变频技术应用为:PLC控制系统、高压变频调速控制系统:一方面,矿井提升机的电气控制系统已经基本实现PLC控制,强化了其提升全过程的速度控制、位置控制与动态画面监视,绞车系统的保护功能也符合电磁兼容性的基本技术要求。另一方面,在设计矿井提升机的高压变频调速控制系统过程中,大多情况采用单元串联多电平的能量回馈型四象限高压变频控制系统,不但能提高低压控制电路与高压主电路之间的通讯能力,同时使系统的安全性与抗干扰能力得到增强。
5、在皮带输送机中的应用
将变频技术应用在皮带输送机上具有一定的意义,在一定程度上皮带输送机是输送煤炭的一个设备,在实际运转过程中需要皮带运输机具备非常大的电压启动才能实现有效运输大量煤炭,在实际皮带传输过程中所产生的大量摩擦力是材料运输的一个主要动力,而摩擦力传输材料的过程中在一定程度上产生了非常大的热量,大大降低了实际皮带输送机的使用寿命。如果合理运用变频技术,使得电机能根据货物重量改变来改变不同速率,那么就能在很大程度上使皮带传送机的使用寿命增加,并且设备的使用熱量问题的出现几率也大大降低。
结束语
综上所述,变频调控技术在现代煤矿机电设备中被广泛应用,更好的优化了这些设备的运转,但是也有一些问题还需解决。因此,为了提高机电设备的运行效率与安全性,就要注意在今后的变频技术应用中,注重其专业化、多功能化、网络化的发展需求,该技术的应用必将会推动煤矿行业的长远发展。
参考文献
[1] 李晓红、张鹏.《变频调速技术在煤矿的应用分析》[J],《中国新技术新产品》,2016年05期.
[2] 董明.《试论当前变频技术在现代煤矿机电应用中的重要性》[J],《中国高新技术企业》,2015年02期.
[3] 于宏伟.《变频技术在现代煤矿机电工程中的应用实践》[J],《科技风》,2016年09期.
[4] 娄新民、张波.《煤矿机电运输的安全管理》[J],《科技经济导刊》,2016年12期.
详细论述了变频技术在现代煤矿机电中的具体应用。
[关键词]变频技术 煤矿机电 采煤机 采掘机
中图分类号:TM 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)09-0046-01
一、引言
煤矿企业的发展与中国整体经济实力在不断提高,机电设备技术化水平也越来越高,借助于机电变频技术来实现降低能耗,已经成为煤矿企业缩小成本、节约资源的重要途径。在提升煤矿机电设备的利用率上,变频技术发挥了非常重要的作用,提高了企业的综合竞争力。
二、变频技术的应用原理
变频技术的应用原理指的是在电压不变的前提下,通过改变交流电频率的方式,来实现对设备的自动化控制。其中变频器是通过利用电力半导体器件的通断作用将频率无法改变的交流电转换成了可以改变的交流电,从而实现了变频调速。通过半导体元件将工频流信号转换成其他频率,再进一步将转换的工频交流电转换成直流电,依靠逆变器对电流与电压进行调节控制,促使设备达到无级调速。
在设计煤矿机电设备动力的过程中,并没有必要让设备在正常的使用中,进行长时间的满负荷工作,有必要将变频技术加人到设备的使用过程中,以避免设备产生多余的力矩,这样设备既能满足工作动力的要求,又能节约能源。变频技术是一门结合机械设备和强弱电的综合性技术。包括电力电子技术、点击传送技术、计算机技术等技术。
三、变频技术在现代煤矿机电中的具体应用
目前,我国煤矿机电设备的变频技术广泛应用于各个领域,变频技术的优势是在实际操作中可将电能损耗降到最低,还能有效利用煤矿资源,很大程度上可以提升煤矿机电设备的运用效率,但有的煤矿企业并不是重视变频技术的应用,会造成大量的资源浪费,未使用煤矿变频技术的企业能耗高,资源利用率低。因此,要求煤矿企业重视变频技术的实际应用,在实际操作中,变频技术更具智能化和自动化,降低设备能耗的同时提高煤矿企业的经济效益。
1、在采煤机中的应用
采煤机在一定程度上代表了煤矿设备向现代化、机械化发展的里程碑。因此,在煤矿开采中显得特别重要。因大多情况下采矿机都是在恶劣环境下进行工作的,所以采矿机是一个比较复杂的系统。因此,提高采煤机的性能就显得尤其重要。在采煤工作中,采煤机始终占据着主力位置,只要一发生故障就会影响到整个采煤环节,导致采煤工作无法继续进行下去,对整个煤矿造成的损失是不可估量的。因采煤机的重要位置使得其功能不断改进,变得越来越强大,但是其出现的故障和问题也变得越来越强大,这也增加了维修难度,一旦采煤机出现问题就会大大降低工作效率。而随着变频技术的产生,将其应用于采煤机中,成就了采煤机变频调速系统。随着该技术的不断发展,我国的采煤技术有了巨大的发展,变频器也得到了采煤业的广泛应用。煤矿企业大胆尝试,勇于创新,将能量回馈型四象限变频器运用到电牵引采煤机的工作中,这一举措不仅提高了采煤机的科技含量,同时也减少了采煤机的损坏程度,进而延长设备寿命。
2、在空气压缩机中的应用
变频调控技术操作控制的精度相对较高,也容易操作,维护过程相对简便,传统煤矿开采中使用空气压缩机,一般情况下需要通过两点控制模式来实现对矿井压力的控制,因此,压缩设备交流电动机始终都要保持工频运行的状态,在空气压缩机长期运行的过程中,如果气缸的压力达到了预先设定的压力值,那么空压机的进气阀就会自动的关闭,这个时候压缩机将不会再产生压缩气体,直到压力下降到和预先设定压力值相同的位置,压缩机才会自行的加载产生压缩气体。但是在实际开采煤矿的过程中,需要的压缩气体量和压缩机产生的压缩气体是不可能实现完全一致的,所以在实际的开采过程中,压缩机势必会不间断在自动加载和停止运行之间转换,但是电动机实时调速可以由变频技术来实现,能够有效的控制电极的用气量大小,通过对用气量大小的有效调节,能够让空气压缩机自动调控设备运转速度,减少空气压缩机加载和卸载的频率,从根本上提高设备的运转效率。
3、在采掘机中的应用
采掘机是煤矿实际操作中所使用的主要设备,也是煤矿开采中能源消耗最严重的设备,采掘机的运行速度直接决定煤矿的开采效率。由于井下作业环境恶劣和很多不确定因素的存在,会遇到不同类型的岩层,针对坚硬或柔软的岩层采掘机所使用的功率也不相同,将变频机广泛应用于采掘设备中,可以通过采掘机的自动化切割技术,大大降低了功率损耗的问题,提升采掘机在复杂地质条件下的工作效率,弥补了传统采掘机能耗高的问题。因此,通过变频技术可实现对采掘机中切割机的自动化控制,在一定程度上根据实际所输入的电流来实现对切割机的控制作用。在实际采掘工程中,可根据地质的实际情况来调整切割机功率,如果遇到坚硬的地质就可加大切割机对石块的切割效率,从而能大大提升采掘机在坚硬地质中的工作效率,而反之则可在一定程度上降低采掘机的工作功率,从而保证较低的功能损耗问题,在很大程度上弥补了传统采掘工程工作中由于电力费用高且电力实际利用率低下的问题。总的来说,借助于变频技术采掘机的实际运转效率得到了非常大的提升。
4、在矿井提升机中的应用
从当前情况看,国内生产的矿井提升机中,主要的变频技术应用为:PLC控制系统、高压变频调速控制系统:一方面,矿井提升机的电气控制系统已经基本实现PLC控制,强化了其提升全过程的速度控制、位置控制与动态画面监视,绞车系统的保护功能也符合电磁兼容性的基本技术要求。另一方面,在设计矿井提升机的高压变频调速控制系统过程中,大多情况采用单元串联多电平的能量回馈型四象限高压变频控制系统,不但能提高低压控制电路与高压主电路之间的通讯能力,同时使系统的安全性与抗干扰能力得到增强。
5、在皮带输送机中的应用
将变频技术应用在皮带输送机上具有一定的意义,在一定程度上皮带输送机是输送煤炭的一个设备,在实际运转过程中需要皮带运输机具备非常大的电压启动才能实现有效运输大量煤炭,在实际皮带传输过程中所产生的大量摩擦力是材料运输的一个主要动力,而摩擦力传输材料的过程中在一定程度上产生了非常大的热量,大大降低了实际皮带输送机的使用寿命。如果合理运用变频技术,使得电机能根据货物重量改变来改变不同速率,那么就能在很大程度上使皮带传送机的使用寿命增加,并且设备的使用熱量问题的出现几率也大大降低。
结束语
综上所述,变频调控技术在现代煤矿机电设备中被广泛应用,更好的优化了这些设备的运转,但是也有一些问题还需解决。因此,为了提高机电设备的运行效率与安全性,就要注意在今后的变频技术应用中,注重其专业化、多功能化、网络化的发展需求,该技术的应用必将会推动煤矿行业的长远发展。
参考文献
[1] 李晓红、张鹏.《变频调速技术在煤矿的应用分析》[J],《中国新技术新产品》,2016年05期.
[2] 董明.《试论当前变频技术在现代煤矿机电应用中的重要性》[J],《中国高新技术企业》,2015年02期.
[3] 于宏伟.《变频技术在现代煤矿机电工程中的应用实践》[J],《科技风》,2016年09期.
[4] 娄新民、张波.《煤矿机电运输的安全管理》[J],《科技经济导刊》,2016年12期.