變頻器在煤礦礦區機電設備中的應用范文

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摘要：

變頻器具備有效的調節功能，還能夠節約能源。因此在煤礦機電設備逐漸廣泛運用煤礦機電設備。它有利于為礦井創造綜合效益。許多人為了保證設備的科學化，會適當的調整設備的各項參數的，從而導致設備無法正常運行，造成電能的損耗。本文簡單分析了變頻器，并且深入探討了變頻器在煤礦礦區機電設備中的運用策略，僅供參考。

關鍵詞：

變頻器；煤礦礦區；機電設備；運用

隨著經濟的逐漸進步，煤炭行業正處于上升的階段。各大煤企都逐漸借助開辟與升級礦井來實現擴大產能的目標。礦井運輸、排水等設備開始逐漸大功率、大型化。相關資料表明，在礦井總耗能中，應用大型設備超過了65%。在運用變頻與微電子技術的前提下，變頻器會利用更改電機電源頻率來有效的控制電機，它的優勢在于節約能源、調節功能。我國的煤炭領域也開始廣泛應用變頻器。本文主要分析了變頻器在煤礦礦區機電設備中的應用策略，具體內容如下。

1變頻器概述

1.1變頻器工作原理。變頻器是以變頻技術、電機傳動技術和微電子技術為基礎，通過改變設備電機電源頻率來達到控制電機的控制裝置，主要包括整流單元、逆變器、濾波、電容、微處理單元、制動單元等結構組成。變頻器起到的作用主要表現在變頻調速和調速節能兩個方面。a.變頻器的變頻調速涉及電機綜合體，變頻調速實質是通過半導體元件的斷通實現電源頻率的改變；具體過程是利用變頻器內部的整流橋將工頻交流電壓改變成直流電壓，在通過逆變器使之成為可以調節的交流電壓，這樣可以實現電機的無級調速，進而實現電機因負荷變化時穩定變速，較好地改善了電機的運行狀況，有助于提高電機的工作效率。b.由流體力學可知，風、水等流體驅動設備的負載流量和壓力分別與設備機電轉速的一次放和平方成正比關系，設備電機的功率與轉速的三次方成正比關系，可見，當設備電機的轉速降低時，可以大幅度的降低電耗；目前，我國絕大多數礦井配備的運輸、供水、排風等設備參數對于滿足礦井生產系統具有較多富余量，這樣可以通過變頻器的變頻調速功能的應用實現設備的節能減耗。

1.2變頻器技術的優勢。變頻器變頻調速節能的功能在于，借助自動化技術、機電一體化、微電子技術等的互相融合，而且在運用的過程中還有很多優勢。其中有節能降耗的效果良好、投資成本較低、可以調節變頻調速。a.運用變頻器，能夠保證電機的變頻調速，可以保證設備處于最好的工作狀態；b.運用變頻器，能夠保證設備電機的軟啟動，可以減少轉子串電阻，從而盡量避免電力的消耗。并且，也能夠保證電機開啟的過程中，電流在安全運行的狀態下，這樣可以增強設備的應用功能，延長設備的使用時間；c.運用變頻器，能夠保證在控制風、水驅動設備的負荷，有利于減少能源的消耗。在運用變頻器的過程中，有利于緩解一些輕負荷的現象，可以保證設備的高效運行，降低設備運行中對于能源的消耗；d.在安裝與引用變頻器的過程中，會導致部分資金的消耗。變頻器的運用，有利于降低投入，獲得良好的收益。這也是企業創造經濟效益的重要方式。

2變頻器在煤礦礦區機電設備中的運用策略

2.1皮帶輸送機。皮帶從靜止狀態到運行結束的整個過程中，會積蓄很多彈性能。如果相關人員處理不好這些彈性能，會導致皮帶的使用時間縮短，嚴重時還會導致皮帶發生斷裂的情況。然而，運用變頻器可以有效的解決這個問題。在皮帶運輸機上安裝一個變頻器，就等于為皮帶運輸機安裝上了一個軟啟動設施。它能夠有效的調節皮帶驅動的情況，這樣皮帶中積蓄的彈性能會逐漸釋放出來。不僅可以防止出現皮帶事故，還能夠減少對皮帶輸送機零部件造成的損壞。也可以更好的維護皮帶輸送機中的驅動電機，節約維修的成本，減少設備的維修率。除此之外，如果不運用變頻器，皮帶運輸機就算處于非滿載的情況下，它的功率因數也可能出現降低的情況。這種現象會引起電能的嚴重浪費，運用變頻器有利于提升運輸機的運行效率，進一步的減少電能的消耗。

2.2提升設備。在煤礦礦區中，運用的提升設備是一種運輸人員與物資的設備。它是電能消耗的關鍵設備，它的穩定運行會直接影響到礦井的安全。變頻器的運用，有利于增強相關設備的可靠性，提高控制過程的精確性。同時，變頻器還能夠減少設備的維修成本，降低維修率。如果提升絞車維持在提升的狀態，它會出現恒轉矩負載的現象。此時通過變頻器的運用，有利于減小提升絞車電機的運行速度，達到節能的目的。如果提升絞車維持在下降的情況，它會始終處在發電的狀態。變頻器能夠把發電過程中出現的電能再轉移到電網內，達到節能的目的。

2.3通風機。在通風機上運用變頻器，能夠保證通風機電機的軟啟動。促使風機從零速度啟動，降低了風機電機的啟動加速時間，從而可以確保通風機零部件受啟動作用影響的程度；變頻器還可以實現對通風機風量的控制和調節，這主要是通過調控通風機電機轉速來實現的。變頻器在通風機上的節能是指礦井用風量在非滿載時依然可依靠變頻器使其功率因數提高至通風機滿載水平，從而實現了通風機的無功損耗。

2.4乳化泵站。以往多采用閥門控制乳化泵站乳化液出口處壓力，這樣容易造成各高壓管道壓力不均。將變頻器應用到乳化泵站上后，可以通過改變電機定子頻率實現電機轉速的調節和控制，從而改善乳化泵站工況，實現乳化液流量與各管道用水量相匹配，保持各管道壓力均衡。

3變頻器的合理選擇

在進行變頻器選擇時應根據調控對象的類型、調速方案、調控對象負載特性以及附加功能等多個方面進行確定。在煤礦生產實踐中，變頻器的選擇常依照標稱功率和電機實際運行電流兩個方面。

3.1依據標稱功率選擇只是作為一種初步估算依據，對于一般恒轉矩負載可以相應放大一級進行估算，如對于某功率電機可以選擇稍大于該功率值的變頻器；對于二次方轉矩負荷，可直接依照電機功率進行選擇變頻器。

3.2依據電機的實際電流進行選擇變頻器的主要優點是可以有效避免電動機大馬拉小車現象。

4結論

綜上所述，在變頻器中，綜合了變頻技術、微電子技術以及電機傳動技術，利用對設備電機電源頻率的調節，可以有效的調節控制設備。而且，變頻器的優勢在于節約能源、調節功能，因此它的發展速度較快。變頻器的運用可以推動的煤礦行業的發展。如果煤礦運輸、通風等設備無法正常運行，可以借助變頻技術的運用來調節，促進煤礦產業有效的節約能源，從而提高生產效率。

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作者:李耀 梁永 張碩 單位:山東能源棗礦集團付村煤業有限公司