煤矿机电设备中变频节能技术的应用研究论文_牛超,王小松,李元珍,杨波元

煤矿机电设备中变频节能技术的应用研究论文_牛超,王小松,李元珍,杨波元

鄂尔多斯市营盘壕煤炭有限公司 内蒙古鄂尔多斯 017399

摘要:煤矿生产中应用的机电设备类型和数量都很多,为了提高生产效率,煤矿企业一般会使这些机电设备长期处于运行状态。机电设备的运行需要电能提供动力,所以煤矿生产过程会消耗大量能源,这不符合能源可持续发展以及节能降耗原则。变频节能技术与煤矿机电设备的结合恰巧能改善这一状况,使机电设备能源消耗量减少。相关人员还要对这种技术的运行原理进行分析,以使其在设备中得到良好应用。

关键词:煤矿;机电设备;变频;节能技术;应用

1变频节能技术的运行原理

变频节能技术是种集成度和综合性比较高的技术,因为该技术中集成了多种信息技术和高科技,在技术作用下,变频器应运而生。技术在装置中应用时,会对电流的形式进行转变,在转变的过程中,电流频率也会发生变化,而后者的变化,会使不同类型电流结合更好。变频器中的半导体器件会使电流频率改变,在改变过程中,并不会消耗能源,同时设备也会受到控制。变频器在利用过程中,会对电流进行转变,转变内容为直流电到交流电。交流电还会继续转化,虽然电流形式不会发生变化,但频率会作出改变,该改变的过程属于不可逆行为。煤矿机电系统中的各种电气设备对交流电的频率要求不同,不可逆转换恰巧能满足设备对不同电流的要求。该种技术在应用中,还会对相关的电路以及设备形成安全维护作用,设备运行中受到的干扰也会被有效屏蔽。

2变频节能技术的现状

虽然我国的煤矿资源在国民经济发展中有着较为重要的作用,但是因为煤矿开采技术较为落后,无法在根本上保障煤矿工作的安全性,煤矿生产效率也相对较低,浪费了大量的资源,而在煤矿开采方面应用了变频技术可以在根本上提升生产机电设备性能,提升工作效率与质量,这对于煤矿事业的发展有着积极的推动作用。煤矿生产作业的安全性深受社会的关注,变频节能技术在煤矿生产作业中应用,可以推动煤矿事业的发展。但是,在整体上来说,煤矿变频技能技术在实践中应用还是存在一定的问题与不足。变频节能技术在煤矿机电设备中应用可以在根本上提升煤矿生产机电设备的性能指标,相对于传统的交流电来说,其主要就是通过对交流点的固定频率方式进行转换,可以将交流电转变为可变性的资源模式,进而在根本上提升了交流电的应用效率与质量。在各种技术手段不断完善的过程中,一些智能化的功率模块也在不断的完善,这也就提升了变频功率与质量。在煤矿机电设备中应用变频节能技术突破了传统的控制理论与模式,通过压频比控制方式开展作业,基于矢量控制方法可以对机电设备进行直接的转矩控制,继而有效的拓展了变频技术的要应用范围。而人工神经网络以及模糊自动化控制等技术手段的完善也在根本上优化了变频技术的集成系统,使得变频技术不仅仅局限于通过数字信息处理的方式开展作业,其逐渐的成为了一种集成电路模式。在煤矿机电设备中应用变频技术可以提升机电设备的性能指标以及速度,可以在根本上加强参数信息的传递,利用电力半导体器件的作用,可以将频率以及电压保持不变的交流电转换为频率以及电压均可以发生变化的交流电控制设备。

3变频节能技术在煤矿机电设备中的应用

3.1在采煤机中的应用

采煤机综合性比较强,主要体现在系统组成以及技术组成等方面,这种错综复杂性也决定了其消耗电能比例较大性。若使采煤机更加现代化、机械化,相关人员还要将其与变频节能技术结合起来。该种技术不仅会使采煤机的运行速度受到调控,使能源消耗量减至最低,还会促使采煤机运行安全系数提高,如此采煤机生产效率也会得到提高。为了减少煤矿的生产成本,煤矿企业一般会从变频器类型方面入手,选择能减少采煤机能耗量和故障的能量回馈性四象限变频器,结合了这种装置的采煤机生产效率会更高。

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3.2在皮带输送机中的应用

变频节能技术对皮带输送机的应用与变频节能技术在提升机中的应用,在原理方面是一样的。通过皮带输送机,将井下的煤炭运送到地面上,在这一过程中,最大限度发挥摩擦力的牵引作用,借助张力变形和摩擦力,促进物体在支撑辊轮上运动,确保成功输送煤炭,保质保量地完成任务。皮带输送机在传统的工作状态下,为了实现皮带机的软启动,会采取液力耦合器,在工作的过程中,容易造成皮带断裂和老化;变频节能技术在皮带输送机的应用,有效地解决了这个问题,电机启动时,应用变频节能技术,大大降低了电流波动,减少了机电内的机械冲击,在一定程度上减少了机电内的发热情况。

3.3在变频方面的节能

当电机处于满负荷状态时,它就不能正常运行,要达到动力的驱动要求,就必须消耗大量的有功功率,这也导致了电能的极大浪费。而传统的冶金企业机电设备是通过调节出口和入口的阀门和挡板调节水量或者风量,而这一过程所要输入的功率那是相当大的。变频节能技术应用以后,如果减少流量,可以降低冶金企业机电设备的转速以实现流量减少的要求,这种操作,使输入的功率减少,进而降低了电能的损耗,使冶金企业生产技术能够更加科学化合理化。

3.4在风机中的应用

风机主要应用在矿井中,为矿井内部进行通风换气,矿井内部的作业完成程度不同,对风机的速度要求也不同,所以风机要时刻处于更新状态,以使风机满足速度、范围以及精度等方面的要求。更新的风机在运行中也需要维修,频繁维修会造成大量成本。基于此,相关人员有必要将变频节能技术与风机结合起来,使风机更加节能有效。风机中的变频技术是在原电机调速技术上集成其他信息技术和控制技术的综合技术,所以其不仅能对风机运行效率形成控制作用,还会对能源消耗量进行控制,在该技术运用中,风机可以自行调速,不需要更换,所以维修成本也会降低。风机一直处于正常运行状态,而不是频繁开启关闭,则开启关闭消耗的巨大能量也会得到节约。另外风机在闭环控制中,也会有效减少能源消耗。

3.5在提升机中的应用

在我国的煤矿机电设备中一项重要的机电设备是提升机,提升机具有非常重要的作用,在煤矿的生产和人员安全方面起着很关键的作用。在以前传统的煤矿机电设备中,在电动机转子电路内接入金属电阻,这种方法虽然可以调速,达到要求,但是在实际的操作过程中,存在着很大的安全隐患,而且这种方法大量消耗电能。变频节能技术在提升机中的应用,有利于实现数学信息的化的控制,提高提升机的控制力,实现远程控制,有效完成重要任务。

结束语

采煤机、风机以及提升机等装置是主要的能源消耗对象,相关人员要从其本身入手,对其运行方式将进行研究,对其中可引进变频节能技术的点进行寻找,然后将变频器安装在相关位置处,使该种设备能源使用量和浪费量同时得到节约。在安装变频器后,相关人员要通过实验,检测能源消耗量,然后对其进行优化改善,使其最终的节能优势得到显著表现。

参考文献:

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[3]张志强.煤矿机电设备中变频节能技术研究[J].山西能源学院学报,2017,30(04):33-35.

[4]焦鹏超.浅谈煤矿机电设备中变频技术的应用[J].智能城市,2017,3(10):123.

论文作者:牛超,王小松,李元珍,杨波元

论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期

论文发表时间:2019/4/2

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