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[摘 要]由于变频器自身有良好的调节与节能作用,所以在煤矿机电设备中得到普遍的应用,能够辅助矿井提升综合的效率。本文将对煤矿机电设备中变频器的选择进行分析,从运输角度、通风角度、供液角度以及提升角度等多方面多角度简述变频器在煤矿机电设备中的调控以及节能方面的具体效果,最终按照煤矿机电设备要求的标称功率以及电机的实际运行电流这两个方面进行选择,选用更加适合的变频器。
[关键词]煤矿;机电设备;变频器;选择分析
中图分类号:S211 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)02-0299-01
引言
伴随我国市场经济的不断发展,煤矿行业走过了数十年的发展的黄金时期,各个煤矿企业都利用开采新矿井,不断改造就矿井而满足大的生产量。由于工作量加大,矿井中运输、排水、提升和通风方面的设备都在变化成更大型的、更大功率的。调查数据说明,这些不可缺少的大型设备耗能较高,占用煤矿总耗能的67%以上,很多的电能都因为大型设备的超负荷运作而被白白浪费。变频器是通过变频与微电子技术发展而来的,能够更改设备电机的电源频率,这样可以更好的额节约能源,所以越来越多的矿井都在使用,我国的煤炭行业也加入了变频器的利用时代。
一、变频器的工作原理以及技术要点
1、变频器的工作原理
变频器是利用改变机电设备的电机电源的频率,进而达到控制电机电源频率的控制装置。其中包含的是整流单元、滤波、逆变器、微处理单元、电容、制动单元等几个结构构成。变频器的作用主要体现在变频调速以及节能这两个方面。其一,变频器的变频调速是影响到电机综合体,变频调速实际上使利用半导体元件的断流和流通,最终完成改变电源频率的目的。具体操作就是,使变频器中整流桥改变工频交流电压,进而产生直流电压,在利用逆变器将其转化成可以随时进行调节的交流电压。通过这样的转化,就能完成机电设备电机的无限次调速,进一步实现电机在负荷变化的过程中,变得更加稳定,更好的改变机电设备中电机的运行状况,提升机电设备电机的利用率及其工作效率。其二,依据流体力学研究,水、风都都是流体作为驱动力的设备的负载流量,这和设备电机的运转速度成成正比,设备电机的实际功率和转速呈现出正相关的关系。由此可以说明,降低设备电机的运转速度,就能更大限度的降低电能的消耗。我国大多数煤矿对于矿井的设备的运输、排风、供水等设备的参数都大大高于矿井开采所需的能量,因此利用变频器调节好功能,就能更好的降低能源的消耗。
2、变频器使用的技术优势
变频器在进行调速节能的过程中,是利用微电子、强弱电、自动化控制、以及机电一体化等各种技术进行综合的技术,变频器具有很多优势,主要是对变频和速度的调节、减少能耗较为突出、投资成本少。使用变频器,能对电机实施变频调速,可以将电机的速度控制为平稳的下降或者平稳的上升,进一步保证设备在运行过程中始终保持最佳的状态。利用变频器还能辅助设备进行软启动,可以大幅度减少改变转速影响电阻而导致的电力的不断消耗,此外还能电机在启动的过程中,将电流控制在安全范围内,可以提升设备使用的可操作性,并延长电机的使用寿命。利用变频器还能更好的解决水、风驱动的负荷问题,有效减少能耗。变频器在煤矿机电设备中的应用,能够将设备调试到最佳的运行状态中,确保设备能够充分利用能源,避免能源的浪费。煤矿机电设备选用变频器,需要一部分资金进行购买和安装,不过相比与煤矿机电设备在运行的过程中解决的能源而言,选择变频设备,能够利用很少的投资,收获更多的收益,这也是煤矿企业提升其综合利益的有效的方法。
二、变频器在煤矿机电设备中的使用现状
1、在皮带传送机的应用
皮带传送机是从静止状态逐渐变为运行,再经由运行逐渐变为静止的机器设备,这种工作方式就需要有大量的彈性能。这种弹性能如果不能得到控制,就很容易影响皮带的使用寿命,更有甚者还会发生皮带断裂的情况。变频器的使用就能有效的环节此类现象发生,为皮带传送机安装上变频器,就是为皮带传送机增添了软启动装置,利用这种设备,能掌握好皮带的驱动的过程,可以帮助皮带将其弹性能进行适当的释放,通过这样的方式,不但能减少皮带发生的事故,还能减轻皮带对于机器零件的冲击力,能够保证零件更耐磨,还可以保护好传送机的电机,有效的减少设备的维修率,降低维修成本。此外,如果皮带传送机没有安装变频器,其运送的过程中,若不是满载的情况,就会发生电能的浪费,导致各项资源的浪费。在安装变频器后,能显著提升运输的效率,减少电能的消耗。
2、提升设备中的应用
在煤矿行业中,矿井中使用的提升设备不仅要运输材料,还要对生产员工进行升降输送,升降设备也是矿井中电能消耗比较大的设备之一,其安全的性能影响着整个煤矿的安全。利用变频设备后,升降设备的安全性、可靠性都得到提升,还能提高其控制的精准度,进一步减少提升设备的维修率以及维修的成本。提升设备在安装变频器后,还能够减少能源的消耗,提升绞车在上升状态下运转的时候,设备时处在恒转矩负载的状态中,利用变频器能够利用变频的调速作用,减少提升绞车的电机转速,进而完成节能。若提升绞车是在进行下降工作操作时,提升绞车的电机会因为设备的下降而产生电能,利用变频器能够将提升绞车产生的电能再次返回到电网当中去,进而满足节能的需要。
3、通风机方面的运用
将变频器安装并运用到通风机上,能够帮助通风机的电机进行软启动,辅助风机能快速的从零加速,减少通风机中电机的启动时间,进一步减少通风机零部件在启动状态下受到的影响。变频器还能完成通风机风量的调节及控制,这种方式是利用调节通风机电机的转速操作完成的。通风机运用变频器减少能源的来源是,矿井在非满载的状态下,调整用风量,利用变频器能促使其功率因素得到提高,直至通风机处于饱和运转的状态,进一步完成通风机的无功能损耗。
4、乳化泵站方面的运用
传统的乳化泵站是利用阀门控制好乳化泵站的乳化液流出的出口压力,这种传统的方法很可能会导致高压管道的压力受力不均衡。在乳化泵站上安装变频器,能利用电机定子频率,完成对电机转速的调节剂控制,进而完善乳化泵站的实际工作情况,确保乳化液的流量和各个管道之间的水量能够平衡,确保各个管道之间的压力的均衡。
三、煤矿机电设备中变频器的选择
煤矿机电设备中变频器的选择时要按照不同的调控对象、不同的调控方案、以及调控对象的负载情况、还有其他附加功能等多方面内容进行综合考量后选择的。在实际的煤矿机电设备的选择中,变频器一般都是按照标称功率以及电机实际发生的电流,围绕这两个方面进行选择。由于标称功率只是一种初步的估算依据,这适用于电机的功率会大于变频器的功率值。若是二次方转矩负荷,就按照电机实际功率选择适当的变频器即可。想要按照电机在运转的过程中产生的实际电流选择合适的变频器,能够将电机分配到更合适的几点设备中去,提高机电设备的利用率。
结束语
变频器是依靠变频技术、微电子技术、电机传动技术作为基础技术,利用更改设备电机的频率,进一步控制电机控制的装置,变频器对节能和控制功能都得到了快速的发展,也为现代的煤矿开采事业提供了发展的条件。煤矿机电设备选择好适合的变频设备,能够节约大量的资源,提高开采的产量。
参考文献
[1] 王亮.煤矿机电设备中高压变频器的应用与选型[J].科技传播.2014(21).117.
[2] 黄松.煤矿在用机电设备变频器谐波分析及抑制对策[J].机电信息.2016(21).80..
[3] 冯璐.煤矿机电设备中高压变频器的选型及应用[J].机电工程技术.2016(01).123.
[关键词]煤矿;机电设备;变频器;选择分析
中图分类号:S211 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)02-0299-01
引言
伴随我国市场经济的不断发展,煤矿行业走过了数十年的发展的黄金时期,各个煤矿企业都利用开采新矿井,不断改造就矿井而满足大的生产量。由于工作量加大,矿井中运输、排水、提升和通风方面的设备都在变化成更大型的、更大功率的。调查数据说明,这些不可缺少的大型设备耗能较高,占用煤矿总耗能的67%以上,很多的电能都因为大型设备的超负荷运作而被白白浪费。变频器是通过变频与微电子技术发展而来的,能够更改设备电机的电源频率,这样可以更好的额节约能源,所以越来越多的矿井都在使用,我国的煤炭行业也加入了变频器的利用时代。
一、变频器的工作原理以及技术要点
1、变频器的工作原理
变频器是利用改变机电设备的电机电源的频率,进而达到控制电机电源频率的控制装置。其中包含的是整流单元、滤波、逆变器、微处理单元、电容、制动单元等几个结构构成。变频器的作用主要体现在变频调速以及节能这两个方面。其一,变频器的变频调速是影响到电机综合体,变频调速实际上使利用半导体元件的断流和流通,最终完成改变电源频率的目的。具体操作就是,使变频器中整流桥改变工频交流电压,进而产生直流电压,在利用逆变器将其转化成可以随时进行调节的交流电压。通过这样的转化,就能完成机电设备电机的无限次调速,进一步实现电机在负荷变化的过程中,变得更加稳定,更好的改变机电设备中电机的运行状况,提升机电设备电机的利用率及其工作效率。其二,依据流体力学研究,水、风都都是流体作为驱动力的设备的负载流量,这和设备电机的运转速度成成正比,设备电机的实际功率和转速呈现出正相关的关系。由此可以说明,降低设备电机的运转速度,就能更大限度的降低电能的消耗。我国大多数煤矿对于矿井的设备的运输、排风、供水等设备的参数都大大高于矿井开采所需的能量,因此利用变频器调节好功能,就能更好的降低能源的消耗。
2、变频器使用的技术优势
变频器在进行调速节能的过程中,是利用微电子、强弱电、自动化控制、以及机电一体化等各种技术进行综合的技术,变频器具有很多优势,主要是对变频和速度的调节、减少能耗较为突出、投资成本少。使用变频器,能对电机实施变频调速,可以将电机的速度控制为平稳的下降或者平稳的上升,进一步保证设备在运行过程中始终保持最佳的状态。利用变频器还能辅助设备进行软启动,可以大幅度减少改变转速影响电阻而导致的电力的不断消耗,此外还能电机在启动的过程中,将电流控制在安全范围内,可以提升设备使用的可操作性,并延长电机的使用寿命。利用变频器还能更好的解决水、风驱动的负荷问题,有效减少能耗。变频器在煤矿机电设备中的应用,能够将设备调试到最佳的运行状态中,确保设备能够充分利用能源,避免能源的浪费。煤矿机电设备选用变频器,需要一部分资金进行购买和安装,不过相比与煤矿机电设备在运行的过程中解决的能源而言,选择变频设备,能够利用很少的投资,收获更多的收益,这也是煤矿企业提升其综合利益的有效的方法。
二、变频器在煤矿机电设备中的使用现状
1、在皮带传送机的应用
皮带传送机是从静止状态逐渐变为运行,再经由运行逐渐变为静止的机器设备,这种工作方式就需要有大量的彈性能。这种弹性能如果不能得到控制,就很容易影响皮带的使用寿命,更有甚者还会发生皮带断裂的情况。变频器的使用就能有效的环节此类现象发生,为皮带传送机安装上变频器,就是为皮带传送机增添了软启动装置,利用这种设备,能掌握好皮带的驱动的过程,可以帮助皮带将其弹性能进行适当的释放,通过这样的方式,不但能减少皮带发生的事故,还能减轻皮带对于机器零件的冲击力,能够保证零件更耐磨,还可以保护好传送机的电机,有效的减少设备的维修率,降低维修成本。此外,如果皮带传送机没有安装变频器,其运送的过程中,若不是满载的情况,就会发生电能的浪费,导致各项资源的浪费。在安装变频器后,能显著提升运输的效率,减少电能的消耗。
2、提升设备中的应用
在煤矿行业中,矿井中使用的提升设备不仅要运输材料,还要对生产员工进行升降输送,升降设备也是矿井中电能消耗比较大的设备之一,其安全的性能影响着整个煤矿的安全。利用变频设备后,升降设备的安全性、可靠性都得到提升,还能提高其控制的精准度,进一步减少提升设备的维修率以及维修的成本。提升设备在安装变频器后,还能够减少能源的消耗,提升绞车在上升状态下运转的时候,设备时处在恒转矩负载的状态中,利用变频器能够利用变频的调速作用,减少提升绞车的电机转速,进而完成节能。若提升绞车是在进行下降工作操作时,提升绞车的电机会因为设备的下降而产生电能,利用变频器能够将提升绞车产生的电能再次返回到电网当中去,进而满足节能的需要。
3、通风机方面的运用
将变频器安装并运用到通风机上,能够帮助通风机的电机进行软启动,辅助风机能快速的从零加速,减少通风机中电机的启动时间,进一步减少通风机零部件在启动状态下受到的影响。变频器还能完成通风机风量的调节及控制,这种方式是利用调节通风机电机的转速操作完成的。通风机运用变频器减少能源的来源是,矿井在非满载的状态下,调整用风量,利用变频器能促使其功率因素得到提高,直至通风机处于饱和运转的状态,进一步完成通风机的无功能损耗。
4、乳化泵站方面的运用
传统的乳化泵站是利用阀门控制好乳化泵站的乳化液流出的出口压力,这种传统的方法很可能会导致高压管道的压力受力不均衡。在乳化泵站上安装变频器,能利用电机定子频率,完成对电机转速的调节剂控制,进而完善乳化泵站的实际工作情况,确保乳化液的流量和各个管道之间的水量能够平衡,确保各个管道之间的压力的均衡。
三、煤矿机电设备中变频器的选择
煤矿机电设备中变频器的选择时要按照不同的调控对象、不同的调控方案、以及调控对象的负载情况、还有其他附加功能等多方面内容进行综合考量后选择的。在实际的煤矿机电设备的选择中,变频器一般都是按照标称功率以及电机实际发生的电流,围绕这两个方面进行选择。由于标称功率只是一种初步的估算依据,这适用于电机的功率会大于变频器的功率值。若是二次方转矩负荷,就按照电机实际功率选择适当的变频器即可。想要按照电机在运转的过程中产生的实际电流选择合适的变频器,能够将电机分配到更合适的几点设备中去,提高机电设备的利用率。
结束语
变频器是依靠变频技术、微电子技术、电机传动技术作为基础技术,利用更改设备电机的频率,进一步控制电机控制的装置,变频器对节能和控制功能都得到了快速的发展,也为现代的煤矿开采事业提供了发展的条件。煤矿机电设备选择好适合的变频设备,能够节约大量的资源,提高开采的产量。
参考文献
[1] 王亮.煤矿机电设备中高压变频器的应用与选型[J].科技传播.2014(21).117.
[2] 黄松.煤矿在用机电设备变频器谐波分析及抑制对策[J].机电信息.2016(21).80..
[3] 冯璐.煤矿机电设备中高压变频器的选型及应用[J].机电工程技术.2016(01).123.