煤礦機(jī)電變頻控制技術(shù)與節(jié)能的分析

呂子賓

摘 要：我國的社會經(jīng)濟(jì)在近些年來取得了快速發(fā)展，與之相伴隨的就是市場競爭變得日加激烈，企業(yè)能否取得發(fā)展和先進(jìn)技術(shù)的支撐以及儲備變的密切相關(guān)，這體現(xiàn)在各行各業(yè)中，煤礦開采企業(yè)也在這一行列。

關(guān)鍵詞：煤礦機(jī)電設(shè)備；變頻節(jié)能技術(shù)；應(yīng)用

1 變頻控制技術(shù)應(yīng)用特點(diǎn)與狀況

1.1 變頻控制技術(shù)應(yīng)用特點(diǎn)

煤礦在實(shí)際生產(chǎn)過程中，由于生產(chǎn)環(huán)境差，電機(jī)功率大，啟動電流大，而變頻控制技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用可以有效滿足煤礦行業(yè)發(fā)展的需求，膠帶機(jī)、提升機(jī)等大功率設(shè)備變頻控制技術(shù)的應(yīng)用，減少了電能消耗。變頻控制技術(shù)是對通過改變電機(jī)工作電源頻率的方式來控制交流電動機(jī)的電力控制，從而降低電能的消耗。

1.2 變頻控制技術(shù)應(yīng)用狀況

在煤礦機(jī)電設(shè)備功率方面，機(jī)電設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行期間經(jīng)過了GTR、IGBT的智能功率模塊IPM更換的形式得到了快速發(fā)展，而設(shè)備中的變頻功率也在不斷增加。機(jī)電設(shè)備在運(yùn)行期間，整個設(shè)備中的壓頻比控制方法也隨著煤礦行業(yè)的快速發(fā)展發(fā)生了的變化，并將現(xiàn)有機(jī)電設(shè)備矢量控制方法進(jìn)行創(chuàng)新、完善，并對整個機(jī)電設(shè)備通過直接轉(zhuǎn)矩的形式進(jìn)行控制，減少煤礦在生產(chǎn)時電能的損耗。在煤礦變頻控制技術(shù)創(chuàng)新過程中，出現(xiàn)了模糊自動化控制與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等控制技術(shù)，擴(kuò)大機(jī)電設(shè)備的變頻控制技術(shù)的使用范圍，并將原有單一的數(shù)字信息處理技術(shù)創(chuàng)新、完善，通過專用集成電路開展各項(xiàng)工作任務(wù)，只有這樣才能保證所得出的處理結(jié)果有著較高的準(zhǔn)確性，可以通過指令集計(jì)算機(jī)結(jié)果形成全新的集成電路，通過科學(xué)、合理的途徑進(jìn)行電力傳輸，減少電力的損耗，提升能源的使用效率，實(shí)現(xiàn)電力節(jié)能。

2 煤礦機(jī)電設(shè)備內(nèi)使用變頻節(jié)能技術(shù)的現(xiàn)狀

21世紀(jì)以后，智能技術(shù)以及數(shù)字化技術(shù)取得了快速發(fā)展，這在一定程度上促進(jìn)了對變頻節(jié)能技術(shù)的深入研究。我國的變頻節(jié)能技術(shù)在近些年來的智能化程度以及智能化水平變得越來越高，在煤礦中也得到了廣泛的運(yùn)用。但是因?yàn)槲覈谀茉垂?jié)約這一方面的關(guān)注比較晚，造成了變頻節(jié)能技術(shù)運(yùn)用到煤礦機(jī)電設(shè)備內(nèi)的發(fā)展比較緩慢，同時也存在著一些問題。第一，在運(yùn)用的過程中，沒有完善的規(guī)范制度。因?yàn)闆]有制定相關(guān)的規(guī)范制度，導(dǎo)致了一些負(fù)責(zé)人的責(zé)職不明確，相互之間推卸責(zé)任，最終造成了節(jié)能效果并不明顯。第二，變頻節(jié)能技術(shù)的管理水平比較低，沒有做到充分監(jiān)督，這就造成了一些煤礦機(jī)電設(shè)備無人巡視或者是巡視的次數(shù)比較少，相關(guān)工作人員沒有立即發(fā)現(xiàn)設(shè)備中的一些故障，對設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)造成了影響。第三，將變頻節(jié)能技術(shù)運(yùn)用到機(jī)電設(shè)備內(nèi)的自動化程度比較低，同時管理比較混亂，一些需要人工完成的工序容易存在失誤，進(jìn)而對機(jī)電設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)造成了影響，使工作效率降低。

3 煤礦機(jī)電設(shè)備變頻技術(shù)的應(yīng)用分析

3.1 應(yīng)用在提升機(jī)中

在煤礦開采的過程中，提升機(jī)發(fā)揮著重要的作用，實(shí)際上就是將煤礦開采工作所需的物料、人員安全的傳運(yùn)到指定位置。就傳統(tǒng)的運(yùn)行技術(shù)而言，其控制方式主要就是電阻切換，實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)提升機(jī)速度的目的。但是，這樣的控制方式存在一定缺陷，即在提升機(jī)運(yùn)行的過程中，會消耗大量的電能，很容易出現(xiàn)故障等問題，加之電阻調(diào)速的范圍小。對此，將變頻控制及時應(yīng)用在提升機(jī)中，能夠使提升機(jī)的運(yùn)行速度得到精準(zhǔn)的控制，彌補(bǔ)傳統(tǒng)控制方式存在的不足，保證提升機(jī)能夠在平穩(wěn)的前提下實(shí)現(xiàn)加速、減速，全面提升煤礦機(jī)電系統(tǒng)的性能，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。將變頻控制系統(tǒng)應(yīng)用在提升機(jī)中，其具體方式如下。（1）在應(yīng)用的過程中，將編程器與變頻控制技術(shù)結(jié)合起來，同時編制具體的指令，調(diào)整變頻控制的形式，有效地控制了電控系統(tǒng)中繼電器存在的邏輯關(guān)系。同時，將變頻控制器應(yīng)用在提升機(jī)中，還能夠?qū)㈦娐穲D、梯形圖等進(jìn)行準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)換，保證提升機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行。（2）將變頻控制技術(shù)應(yīng)用在提升機(jī)中，僅僅需要使用少量的外部線路便可以控制繼電器，而這樣的方式能夠有效減少機(jī)電中的繼電器數(shù)量，從而進(jìn)一步改善了提升機(jī)中故障多等問題，為機(jī)電的運(yùn)行提供良好的環(huán)境。（3）在處理提升機(jī)的故障時，能夠通過觸摸屏、編程器對故障進(jìn)行全面排查，操作方式簡單、便捷，能夠使工作人員全方位地掌握電器、機(jī)械存在的故障。

3.2 應(yīng)用在皮帶機(jī)中

在煤礦的生產(chǎn)過程中，皮帶機(jī)的能耗要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于提升機(jī)的能耗，皮帶機(jī)經(jīng)常達(dá)不到滿負(fù)荷運(yùn)行，皮帶機(jī)傳統(tǒng)控制方式采用降壓啟動方式。啟動電流降低，電機(jī)啟動力矩降低，二空載啟動電流小，實(shí)際上，膠帶運(yùn)輸經(jīng)常帶負(fù)荷啟動，增加電機(jī)啟動力矩，增加電機(jī)的啟動電流，電機(jī)容易發(fā)熱，甚至燒毀電機(jī)。運(yùn)行時電力消耗大，因此，將變頻控制技術(shù)應(yīng)用皮帶機(jī)中，能夠使其實(shí)現(xiàn)“軟啟”、“軟停”的目的，改變了皮帶機(jī)在傳統(tǒng)控制方式中存在的不足，例如：帶負(fù)荷啟動膠帶機(jī)的過程中，通常會產(chǎn)生較大的電流，使電機(jī)發(fā)熱、發(fā)燙，嚴(yán)重的情況下會燒毀電機(jī)，同時也造成電力的浪費(fèi)；采用變頻控制技術(shù)，能夠保證皮帶機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行，提高皮帶自身的性能。

3.3 應(yīng)用在通風(fēng)機(jī)中

在煤礦生產(chǎn)中，通風(fēng)機(jī)是其不必可少的設(shè)備，運(yùn)行時間長，能耗大，對于整個礦井的節(jié)能至關(guān)重要。隨著煤礦不斷開拓延深，巷道長度不斷增加，增加了通風(fēng)機(jī)運(yùn)行的阻力。因此，通風(fēng)機(jī)在運(yùn)行的過程中，需要不斷加大通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量；如何才能夠有效增加通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量成為當(dāng)前面臨的主要問題。將變頻控制技術(shù)控制在通風(fēng)機(jī)，通過變頻器調(diào)整風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)風(fēng)量大小的控制，避免風(fēng)量浪費(fèi)的現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。通風(fēng)機(jī)采用變頻控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了"軟啟動"，避免在啟動的過程中由于電流較大而影響電網(wǎng)的運(yùn)行，變頻控制技術(shù)能夠適當(dāng)?shù)恼{(diào)整通風(fēng)機(jī)的負(fù)荷，使其不必長時間出于滿負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，在降低能耗的同時，還能夠延長通風(fēng)機(jī)的使用壽命。

4 結(jié)語

我國是煤炭儲存和煤炭生產(chǎn)的大國，但一些問題仍然存在煤炭開采的過程中。我國的科技水平在近些年來取得了快速發(fā)展，我國逐漸將一些科技產(chǎn)品運(yùn)用到各個行業(yè)內(nèi)，并同時取得了一些成就。變頻節(jié)能技術(shù)在近些年來已經(jīng)發(fā)展成熟，將其運(yùn)用到煤礦機(jī)電設(shè)備內(nèi)，可以使設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)效率得到提升，節(jié)約了設(shè)備的維護(hù)成本以及設(shè)備消耗的電能，這對于煤礦行業(yè)的發(fā)展具有深遠(yuǎn)意義。

參考文獻(xiàn)

[1]趙剛.探討我國煤礦機(jī)電設(shè)備中變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用[J].礦業(yè)裝備，2018（03）：64-65.

[2]魏榮啟.煤礦機(jī)電變頻控制技術(shù)與節(jié)能的分析[J].能源與節(jié)能，2018（02）：59-60.

[3]崔杰.煤礦機(jī)電設(shè)備中變頻技術(shù)的應(yīng)用探究[J].山東工業(yè)技術(shù)，2018（04）：89.