煤矿机电设备变频节能探究范文

本站小编为你精心准备了煤矿机电设备变频节能探究参考范文，愿这些范文能点燃您思维的火花，激发您的写作灵感。欢迎深入阅读并收藏。

摘要

该文分析了变频节能技术的发展和应用现状，论述了其在煤矿机电设备中具体应用，展望了其未来的应用前景。

关键词

煤矿机电设备；变频节能技术；应用

1变频节能技术的发展和应用现状

在变频技术出现之初，受技术条件的限制，变频节能技术并没有被贸然引入，随着变频技术的发展及成熟，其在煤矿生产中应用才普及开［1］。变频技术最早应用于采煤机、皮带输送机、提升机、空压机等，经过一段时间的应用，发现应用变频技术改造后的设备，其能耗远低于、效率远高于改造前，且设备更不容易磨损，实现了经济效益和社会效益的双重提升，从另外一个侧面也说明变频节能技术能提高煤矿机电设备的性能。变频技术的应用，使得交流电的固定频率成为一种能被机电设备充分利用的变动资源，这是其与传统的交流电最大的不同之处，具体表现为：①从IGBT、GTR基础上发展起来的智能功率模块IPM能增加变频的功率。②采用了矢量控制和转矩控制，通过改进压频比（U/f）来扩展变频节能技术的应用范围，使得控制理论进一步向前发展。③革新了模糊自优化控制和人工神经网络，促进了数字信息处理技术的向集成化发展，使得，完成了技术的跨越发展，从单片机发展为高级专用集成电路（AsIc）、精简指令集计算机（Iuse）、数字信号处理器（DPS）。④变频技术的应用不仅提高了调速功能，还逐渐发展出编程序参数辨识、通信等功能。

2变频节能技术在煤矿机电设备中的应用

变频节能技术主要应用于采煤机、流体负荷设备、提升机以及皮带输送机，不仅减少能源消耗，还提升应用煤矿机电设备的安全性。本文结合了笔者实际的工作经验并在查阅大量权威文献的基础上来论述变频节能技术在煤矿机电设备中的具体应用

2.1变频技术在提升机中的应用在很长的一段时间内，为了实现传送速度的控制，电动机转子电路串接金属电阻以实现调速的目的，但该种方法存在电能消耗更大、安全隐含依旧存在的问题。变频技术的出现与成熟很好地解决了上述问题，应用变频技术后可配合应用提升机的变频防爆提升机与交流四象限变频调速系统［2］（如图1），辅助用计算机即可完成对提升机的数学信息化控制，继而实现了提升机的远程控制，不仅提升减少了对电能的消耗，还提升了提升机运行的安全性。

2.2变频技术在采煤机中的应用随着变频技术的发展与成熟，采煤机变频调速系统以从从前的“一拖二”升级至“一拖一”，越来越成熟完善。国产电牵引采煤机的变频器电压是380V，最大行走功率为2×100kW，能在额定转速、恒定转矩调速下实现台变频器之间的转矩平衡和主从控制以及恒定功率调速。从具体的应用情况来看，对于倾角较大的工作面，采煤机如果采用四象限变频器调速电进行牵引可对制动力矩进行大范围的调节，保证了即使不增加牵引速度机器也不会出现下滑跑车的现象［3］。总的来说，采煤机应用变频技术后，除了结构能进一步简化，还具备控制灵活、操作方便、速度调节可靠的优点。

2.3变频技术在皮带输送机中的应用变频技术在皮带输送机、提升机的应用原理相同。皮带输送机主要任务是运送井下煤炭，在这个过程中煤炭受到向下的重力，垂直皮带的弹力以及与皮带运动速度相同的摩擦力，其中垂直皮带的弹力与皮带张力大小相同，方向相反，使得皮带能被支撑辊轮带动，而与皮带运动速度相同的摩擦力使得煤炭不从皮带上滑落，继而完成煤炭的向上输送，具体应用机制如图2。在很长的一段时间内，皮带输送机主要采用液力耦合器实现软启动，但这种启动方式会加速皮带的老化和断裂，影响煤体运输。变频节能技术的应用，使得机械冲击、机械发热等现象明显减少，电机启动时电流也更加的稳定，使得运输更加的同步及运输功率更加平均，极大地提升了皮带机的传送功能。

2.4变频技术在流体负荷设备中的应用风机、泵是最主要的流体负荷设备，其对变频技术的应用最具有代表性。由于变频技术的优势较为明显，目前绝大多数风机都采用变频调速，甚至出现了能适应特殊煤矿环境的变频调速装置。在同样的工况下，经变频技术改造后风机的最低转速明显低于改进前，不仅减低了企业的电费支出，还使得风机更加适应矿井特殊的工况。在矿区给水、给液用泵中变频调速同样具有广泛的应用，极大地提升工艺系统控制的灵活性，减低了设备的机械冲击，这使得设备的使用寿命更长［4］。此外，抽水泵使用变频技术后，其平滑起停、加减速的控制将更加的灵活，减少了频繁起停和泵空转时间，避免了电能的消耗和设备的磨损，同时也可使得井下液位处一直处于恒定状态，这减少能耗及设备维护费用的基础上提高了煤矿作业的效率和安全性。

3变频节能技术在煤矿机电设备中的应用前景

由于节能、安全，煤矿机电设备应用变频技术是未来煤矿行业发展的整体趋势。随着变频技术的发展以及我国经济的腾飞，变频节能技术已在煤矿机电设备中得到广泛的应用，但其仍具有较大的应用前景。这是因为我国仍旧有许多煤矿要开发，且机电设备的种类和数量也越来越丰富，这就使得变频节能技术有较大的可能应用于新的机电设备。此外，基于提高旧设备利用率的目标，许多老旧设备需要应用变频技术进行改造。

4结束语

在煤矿开发中需要应用到大量的机电设备，基于提高生产安全性的目标，旧的机电设备需应用变频技术进行改造，新的设备从设计之初就引入了变频技术。从实际的工作经验来看，变频技术的应用也的确提升设备运行的安全性，且也很好地契合了国家节能减排的要求。所以说，煤矿企业应用变频技术兼具经济效益和社会效益，应给予足够的重视。

【参考文献】

［1］于淑珍.探讨我国煤矿机电设备中变频节能技术的应用［J］.黑龙江科技信息，2013（4）.

［2］王金龙.浅谈煤矿机电设备中变频节能技术的应用［J］.商品与质量：学术观察，2012（10）：52-52.

［3］索少龙.探讨变频节能技术在我国煤矿机电设备中的应用［J］.中国机械，2015（9）：192-193.

［4］温勇.煤矿机电设备中变频节能技术的应用分析［J］.河南科技，2013（15）：117-118.

作者：王芹 单位：太原正越工程设计有限公司