變頻調速技術在選煤廠機電設備中的應用研究

高娟娟

（山西西山煤電股份有限公司鎮城底礦選煤廠，山西 古交030203）

伴隨著時代的發展，選煤廠在發展過程中也逐漸改變了生產理念，其已經慢慢認識到節約能源的重要性，節約能源對于企業而言是節約成本開支的重要方式，對于提升自身經濟效益具有不錯的作用。變頻調速技術就在這一背景下被廣泛應用開來。利用變頻調速技術除了可以縮減選煤廠的能耗之外，對于其轉型也有良好的幫助，有助于選煤廠向環保型方向發展。

1 變頻調速技術的應用原理及優勢

1.1 變頻調速技術的原理

工控機指的是在原先計算機的基礎上，為了與工業控制現場的惡劣環境更加匹配，而采取加強措施的計算機，它又可被稱為IPC。可編程序控制器是一種工業自動控制裝置，其在近些年得到了快速發展以及廣泛應用，能夠在工業環境下充分發揮其價值作用，這一裝置又可被稱為PLC。對于選煤廠而言，其涉及的所有礦漿儲存器都是利用IPC-PLC控制系統控制入泵的入料量。

泵具有一個較為突出的特點，如果轉速變化范圍不超過20%，其效率并不會產生明顯改變。借助變頻調速技術實現液位控制的原理與流量、揚程、轉速以及軸功率等有著較為密切的聯系。通過上述描述可知，泵的轉速與電機轉速有一定的關聯。變頻調速的主要工作原理就是通過改變電機輸出輸入的電流，進而實現對電機的調速工作。儲漿槽液位調節系統如圖1所示。入料泵的變頻調速主要是通過液位傳感器來對機械中的液位高低進行調節，并且通過計算機控制的方式，能夠進行信號的模擬輸出，通過高新技術計算的方式，進而達到固定變頻器頻率或者是調節變頻器頻率的目的。在進行相關的模擬輸出頻率調節的工作中，可以采用20 mA作用的信號作為變頻定量從而達到控制給料多少的目的。

圖1 儲漿槽液位調節系統

1.2 變頻調速技術的優勢

在開展選煤工作時，借助變頻調速技術能夠有效保障相關機電設備的安全性，對于優化選煤效率也有積極影響，其主要有如下幾大優勢：

1）現階段中的諸多電子設備，一般采用的是轉子串電阻的方式，起到對機械運行速度的調節工作，確保機械的正常運行。但是從實踐結果顯示，通過這種方式所能調度的范圍比較有限，并且從準確性方面來看也并沒有特別優勢，還會縮減設備使用的安全系數，還會對電機造成相應程度的損壞，這樣的情況下，會嚴重減少電機的使用壽命，會加大電機損壞的概率。并且，電機經常損壞，還會增加相依的維修費用，提高工作中的經濟成本。在進行電機具體操作中，采用片拼技術對電機的轉速進行調節，能夠提高電機的合理運行速度，延長電機的使用壽命，并且增加電機使用中的安全性。

2）在壓縮機以及風機的運行過程中一般情況下風機是采用調節氣門開度的方式進行對風機速度調節，這樣的方式，通常會造成無法準確的調節風機速度，進而造成諸多能源浪費，對于煤礦選煤工作有著十分不利的影響，如果在這一階段使用變頻調速技術對流量加以調節，這樣就可以在有效規避電源浪費情況，并且也能達到較為理想的節能效果。在變頻調速技術實際運用過程中，其優勢并不僅僅包括上述所說的這幾點，不過，變頻技術在具體應用的過程中，其調速能力與節能能力的優勢還是有目共睹的。

2 變頻調速技術在選煤廠機電設備中的具體應用

2.1 應用于空壓機

在現階段的選煤工作中，最常用到的機械就是空壓機。空壓機在每次參與選煤工作的時候，都是采用直接啟動的方式，但是直接啟動空壓機，會消耗大量的能量，造成能源的浪費，進而拉低煤礦開采中的利潤率。因此，在這個過程中，采用變頻調節技術就能夠更好地解決這一問題，工作人員通過科學的調節空壓機需要啟動的電源頻率，進而達到節能的目的，并且，在合理的電流下進行空壓機的啟動工作，還能夠減少多余電流給空壓機帶來的損害，達到延長機械使用壽命的目的。另外，在另一個角度來看，在傳統選煤的工作中，以外的壓風系統一般會采用開環靜置的方式進行空壓機的啟動或者是關閉，這樣的方式雖然也能起到對電流進行調節的作用，但是這種調節方式不能起到具體變頻的作用，會對機械產生較大地破壞，產時間下會嚴重損害機械，減少機械的使用壽命。不過在其基礎上，采用變頻的方式對空壓機進行調節，能夠更好地起到穩定設備頻率的作用，并且能夠有責一個較穩定的電壓電流輸出，提高機械的承壓能力，延長其使用壽命。

2.2 應用于風機

煤礦選煤工作中，進行通風處理也是十分重要的。因此，變頻技術還可以應用在煤礦開采中的通風設計中。如果煤礦不進行及時的通風，地下的毒害氣體會嚴重威脅到開采工人的健康安全。因此，確保風機的正常及平穩的運行，是確保采煤工作安全的重要保障，進而減少有關風機故障帶來的安全隱患與經濟損失。并且在操作方面也具有一定的復雜性，很可能在使用過程中出現設備損壞的情況，因而并不能有效保障工作質量，并且還是增加選煤廠的經濟負擔。通過引入變頻調速技術，工作人員可以結合選煤廠的實際情況對同一風機的功率進行適當調整，這樣既避免了重復更換風機，同時也能將設備利用率提升上去。除此之外，變頻調速技術的應用對于降低能耗也有一定的作用。

2.3 應用于水泵

水泵在選煤廠生產過程中的作用不容忽視，不過，在其具體的應用中，水泵會受到很多多變因素的影響，很多時候會造成水泵的空轉情況或者是停轉情況。不管是這兩種情況的哪一種情況，都會嚴重影響到水泵的正常使用，一般情況下會造成時水泵的損害，給采煤工作增加經濟負擔。嚴重的情況下，還會造成水泵停轉空轉，造成其他工作無法正常運行的情況，嚴重威脅到井下工人的生命安全，十分不利于采煤工作的開展。在現階段的水泵具體設定與應用中，可以采用變頻的方式對水泵轉速進行調節，針對不同工作環境下，水泵可以自行或者是有控制人員對其轉速進行調節。這樣的方式，一方面可以減少水泵在具體運行中的能源消耗，另一方面還會增加水泵使用過程中的安全性，在現階段的科學化采煤工作開展中，有著十分重要的意義。

3 結語

煤炭是現如今最為重要的能源之一，它對于社會經濟的發展具有重要意義。選煤廠在開展選煤工作時，需要大力引進變頻調速技術，這對于提高機電設備的利用率，降低生產成本等具有突出作用，能夠實現創造更高收益的目的。