變頻調(diào)速在礦山機(jī)電的運(yùn)用探討范文

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摘要：主要研究了變頻調(diào)速技術(shù)在礦山機(jī)電中的應(yīng)用，比較全面地對(duì)變頻調(diào)速技術(shù)進(jìn)行了概述，闡述了變頻技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和工作原理，論述了變頻調(diào)速技術(shù)在礦山機(jī)電中具體設(shè)備的應(yīng)用，并且結(jié)合實(shí)際情況和相關(guān)的理論經(jīng)驗(yàn)，提出了選擇變頻器時(shí)的注意事項(xiàng)，使我國的礦山機(jī)電設(shè)備運(yùn)行起來更加科學(xué)合理，以期進(jìn)一步提高資源的利用率，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展。

關(guān)鍵詞：變頻調(diào)速；礦山機(jī)電；應(yīng)用

近年來，我國的經(jīng)濟(jì)有了較為穩(wěn)定的發(fā)展，隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國的科學(xué)技術(shù)也有了非常大的進(jìn)步。當(dāng)下我國的采礦行業(yè)受益于科技的進(jìn)步，各大礦井中引進(jìn)了比較先進(jìn)的設(shè)備，這些礦井中的設(shè)備主要以大型設(shè)備為主，由于礦井中的工作條件比較復(fù)雜，這些大型設(shè)備安全運(yùn)行就顯得非常重要，設(shè)備正常運(yùn)行才能夠給企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)效益，運(yùn)用變頻調(diào)速技術(shù)，可以提高礦井中設(shè)備的生產(chǎn)效率，有助于保證設(shè)備正常運(yùn)行，下面主要探討變頻調(diào)速技術(shù)在礦山機(jī)電中的應(yīng)用。

1變頻調(diào)速技術(shù)概述

變頻調(diào)速技術(shù)顧名思義，指的是通過一系列的科技手段和高科技設(shè)備，通過一定的功能組合改變礦井中相關(guān)的大型設(shè)備的運(yùn)行頻率。變頻調(diào)速技術(shù)中的核心設(shè)備就是變頻器，變頻器的作用是負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)控制工作設(shè)備的運(yùn)行頻率。變頻器有著非常復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，其中包含大量的細(xì)小組件，并且其中的電路結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，通過其內(nèi)部構(gòu)件的共同作用，調(diào)解工作設(shè)備內(nèi)部電動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)，改變電動(dòng)機(jī)的工作頻率，從而合理地降低工作設(shè)備的耗能，起到節(jié)能減排的作用，同時(shí)還能夠增加相關(guān)設(shè)備的使用壽命，有利于提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。綜合來說，變頻調(diào)速技術(shù)就是通過改變相關(guān)工作設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，調(diào)整機(jī)器的工作效率，使機(jī)器能夠根據(jù)實(shí)際的情況需要進(jìn)行工作，最終達(dá)到節(jié)約資源、提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。

2變頻器在礦山機(jī)電中的應(yīng)用

2.1變頻調(diào)速技術(shù)在井下通風(fēng)系統(tǒng)中的應(yīng)用。在礦井下進(jìn)行工作的時(shí)候，井下的空氣環(huán)境對(duì)于工作人員來說是非常重要的，在工頻的情況下，大型設(shè)備內(nèi)部的電動(dòng)機(jī)頻繁地啟動(dòng)和停止是非常難以實(shí)現(xiàn)的，大型設(shè)備中的電動(dòng)機(jī)如果被頻繁的啟動(dòng)和終止，電動(dòng)機(jī)內(nèi)部就會(huì)受到非常嚴(yán)重的電流沖擊，巨大的電流沖擊會(huì)在很大程度上對(duì)設(shè)備造成損害，井下的通風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性就無法得到保證，井下的工作人員的人身安全也無法得到保障，而且還會(huì)減少機(jī)器的工作壽命，最終會(huì)導(dǎo)致相關(guān)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益受到影響。將變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用到井下的通風(fēng)系統(tǒng)中，可以運(yùn)用變頻器對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)中的大型設(shè)備進(jìn)行精確地控制，通過對(duì)電動(dòng)機(jī)的工作頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)，可以避免大型設(shè)備的頻繁啟動(dòng)，有利于增加設(shè)備的使用壽命。另外，礦井下面的工作條件是比較嚴(yán)峻的，通常情況下都會(huì)充滿灰塵，傳統(tǒng)的傳感器技術(shù)會(huì)受到灰塵的影響，不能長時(shí)間的穩(wěn)定工作。所以，科學(xué)地運(yùn)用開關(guān)，將變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用到井下的通風(fēng)系統(tǒng)中，既能保證通風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，又能夠合理地降低能源的損耗，有利于提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。2.2變頻調(diào)速技術(shù)在空壓機(jī)中的應(yīng)用。空壓機(jī)是空氣壓縮機(jī)的簡稱，空氣壓縮機(jī)是地下開礦工作的必要設(shè)備，空氣壓縮機(jī)主要的作用就是協(xié)助其他一系列的設(shè)備進(jìn)行工作，通過空氣壓縮機(jī)產(chǎn)生壓縮空氣，從而供給風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)、風(fēng)動(dòng)裝巖機(jī)等設(shè)備，使這些設(shè)備在空氣的作用下能夠正常的工作。空氣壓縮機(jī)的耗能是非常大的，井下開礦工作的能耗中有非常大的比重都是由空氣壓縮機(jī)損耗的。將變頻調(diào)速技術(shù)運(yùn)用到空氣壓縮機(jī)中，可以發(fā)掘出空氣壓縮機(jī)的節(jié)能潛力，在一定程度上降低空氣壓縮機(jī)的能耗情況，從而降低采礦工作中的成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

3選擇變頻器的注意事項(xiàng)

3.1進(jìn)行可行性分析。在確定要進(jìn)行變頻調(diào)速的設(shè)備以后，相關(guān)的技術(shù)人員要進(jìn)行充分的可行性分析。首先，要確定相關(guān)設(shè)備的質(zhì)量可行性，根據(jù)專業(yè)的數(shù)據(jù)，測算需要變頻的設(shè)備是否支持長時(shí)間進(jìn)行變頻工作，以保證采礦工作的安全性。同時(shí)還要科學(xué)地計(jì)算使用變頻器的可行性，測算出使用變頻器的投資費(fèi)用，在從節(jié)能的角度計(jì)算出變頻器的投資回收期，經(jīng)過計(jì)算，回收期較短、能夠起到很大程度的節(jié)約作用而且能夠提高工作效率的設(shè)備才能夠進(jìn)行變頻器投資。3.2進(jìn)行可靠性分析。隨著我國技術(shù)的不斷進(jìn)步，我國的生產(chǎn)力相比于以前有了很大程度的提高，社會(huì)上逐漸出現(xiàn)了眾多的生產(chǎn)企業(yè)。目前，我國存在著眾多企業(yè)都在生產(chǎn)變頻器，相關(guān)的采礦企業(yè)在購買變頻器時(shí)，一定要做出最為科學(xué)的選擇。部分采礦企業(yè)有時(shí)候不能合理地將投資眼光放長遠(yuǎn)，在購買變頻器的過程中不能做出最為科學(xué)的決策，為了降低成本而買一些質(zhì)量相對(duì)較差的變頻器，當(dāng)這種質(zhì)量沒有保障的變頻器投入使用以后，不能長期穩(wěn)定地維持相關(guān)的設(shè)備進(jìn)行工作，一旦變頻器出現(xiàn)故障，就會(huì)導(dǎo)致其控制的設(shè)備不能按照計(jì)劃進(jìn)行工作，使施工過程受到影響，甚至?xí)a(chǎn)生比較嚴(yán)重的安全事故。當(dāng)變頻器出現(xiàn)故障后，需要技術(shù)性較高的人員進(jìn)行維修，維修時(shí)間和維修費(fèi)用也是一項(xiàng)比較大的資源耗費(fèi)，都會(huì)影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，所以相關(guān)企業(yè)在選擇變頻器的時(shí)候一定要從可靠性的角度進(jìn)行分析。3.3技術(shù)規(guī)格和技術(shù)參數(shù)（1）型號(hào)。不同廠家所生產(chǎn)的變頻器的型號(hào)一般是容量和系列號(hào)的組合，在全面了解和掌握變頻器型號(hào)和規(guī)格后，就能夠確認(rèn)該廠家生產(chǎn)的品種。實(shí)際上，每一個(gè)用戶不一定會(huì)選用全系列的變頻器，此時(shí)就可以從變頻器規(guī)格、型號(hào)、控制技術(shù)、功率元件等方面來對(duì)廠家的實(shí)力和生產(chǎn)態(tài)勢(shì)進(jìn)行判斷。一般來說產(chǎn)品品種齊全、功率元件及控制技術(shù)先進(jìn)、容量覆蓋范圍大的廠家，其生產(chǎn)態(tài)勢(shì)好，綜合實(shí)力比較強(qiáng)，產(chǎn)品質(zhì)量有較好的保障。（2）效率。通常情況下，變頻器效率的高低，將會(huì)對(duì)變頻器調(diào)節(jié)能的多少產(chǎn)生決定性的影響，在變頻器運(yùn)行過程中，變頻器本體需要消耗一定的電能。實(shí)際上，直接高壓變頻器的效率為0.97~0.98，然后高—低—高式高壓變頻器需要增添一個(gè)變壓器的損耗，從而導(dǎo)致其運(yùn)行效率降低。（3）功率因數(shù)。功率因數(shù)的變化是整個(gè)調(diào)速范圍內(nèi)比較關(guān)鍵的考量指標(biāo)，最好將功率因數(shù)控制在0.95以上，這樣既可以滿足GB3485-83標(biāo)準(zhǔn)要求，而且還可以使IGBT單相變頻器和電壓型變頻器串聯(lián)的高壓變頻器滿足相關(guān)規(guī)范和要求。（4）諧波。對(duì)電網(wǎng)諧波國家提出了嚴(yán)格的要求，并對(duì)用戶非線性諧波設(shè)備注入電網(wǎng)的諧波電流給予了限制，以確保電網(wǎng)電壓正弦波畸變得到有效的控制。高壓變頻器的諧波的選擇和應(yīng)用需要滿足國標(biāo)GB/T14549-93“公用電網(wǎng)諧波、電能質(zhì)量”的規(guī)定，同時(shí)也要滿足IEEE-519標(biāo)準(zhǔn)。（5）額定輸出電流和輸出容量。變頻器輸出容量主要是以kW或kVA表示，其反映的是能夠供給電動(dòng)機(jī)的輸出功率。在用kW進(jìn)行表示時(shí)，通常需要以四極標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)為基礎(chǔ)進(jìn)行考慮；而在用kVA表示時(shí)，要求按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行核算。在額定電壓下，額定輸出電流反映的是變頻器可以連續(xù)輸出的電流值。此時(shí)就需要以輸出容量為標(biāo)準(zhǔn)來對(duì)變頻器進(jìn)行選擇，并對(duì)額定輸出電流進(jìn)行核算，以確保電動(dòng)機(jī)的額定電流低于變頻器的額定輸出電流。（6）電壓和電源容量變化允許范圍。礦山機(jī)電運(yùn)行過程中，供給變頻器的電源容量需要達(dá)到一定的范圍，并且保證電源電壓變化范圍在變頻器規(guī)定的范圍內(nèi)。

4總結(jié)

綜上所述可知，變頻器已經(jīng)在我國的采礦領(lǐng)域得到了充分的利用。在礦山機(jī)電中運(yùn)用變頻調(diào)速技術(shù)，可以通過改變?cè)O(shè)備的工作頻率，使其良好地配合其他設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)活動(dòng)，同時(shí)還能夠起到節(jié)能的作用。運(yùn)用變頻器要從可行性和可靠性等角度進(jìn)行分析，經(jīng)過分析后合理地運(yùn)用變頻調(diào)速技術(shù)，可以提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)下，變頻調(diào)速技術(shù)在井下通風(fēng)系統(tǒng)和空氣壓縮機(jī)中都有著廣泛的應(yīng)用，為井下采礦過程貢獻(xiàn)了重要力量，希望在大家的共同努力下，變頻調(diào)速技術(shù)在礦山機(jī)電中的應(yīng)用更加成熟。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳祥富,張龍超.變頻器在礦山機(jī)電設(shè)備中的具體應(yīng)用與日常維護(hù)[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì),2015(18):1548.

[2]汪順民.變頻調(diào)速技術(shù)在礦山主通風(fēng)機(jī)上的應(yīng)用[J].低碳世界,2015(18):111-112.

作者:鄭宏偉 單位:山西西山晉興能源有限公司斜溝煤礦