機(jī)電技術(shù)論文范文

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第1篇

我國(guó)對(duì)先進(jìn)工業(yè)技術(shù)的開發(fā)有法律保障，在《中華人民共和國(guó)節(jié)約能源法》、《高耗能特種設(shè)備節(jié)能監(jiān)督管理辦法》中明確規(guī)定：在工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用中，大力支持節(jié)能減排技術(shù)的研發(fā)、創(chuàng)造、展示以及推廣，為了降低能源的耗損比率；大力推廣企業(yè)用高效率、高能源利用率的、鍋爐、電動(dòng)機(jī)、窯爐、泵類等工業(yè)設(shè)備，爭(zhēng)取開創(chuàng)更加先進(jìn)的工業(yè)檢測(cè)和工業(yè)控制技術(shù)。然而，在具體實(shí)施過程中我們需要了解面臨的挑戰(zhàn)：

1.1對(duì)機(jī)械設(shè)備的危害與干擾

從機(jī)器自身結(jié)構(gòu)來看，大部分空壓機(jī)生產(chǎn)簡(jiǎn)單有明顯的技術(shù)缺陷：輸入的壓力數(shù)大于一定值時(shí)，變頻空壓機(jī)會(huì)自動(dòng)打開導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)，嚴(yán)重浪費(fèi)電力資源并且損害機(jī)器本身，繼而導(dǎo)致異步電動(dòng)機(jī)的頻繁啟動(dòng)和頻繁暫停，降低電動(dòng)機(jī)的使用壽命。變頻空壓機(jī)啟動(dòng)時(shí)需要很大的電流，對(duì)電網(wǎng)沖擊較大，而且嚴(yán)重磨損了電器本身的轉(zhuǎn)動(dòng)軸承設(shè)備。電動(dòng)機(jī)在運(yùn)作的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生很嚴(yán)重的噪音污染，電動(dòng)機(jī)周圍的工作環(huán)境比較惡劣，也對(duì)工作人員的健康產(chǎn)生不利影響，且以人為調(diào)節(jié)法來調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的輸出壓力，運(yùn)轉(zhuǎn)效率低，嚴(yán)重浪費(fèi)人力資源。

1.2對(duì)機(jī)械設(shè)備相關(guān)電器的危害

對(duì)變壓器的危害表現(xiàn)在：加大銅損和鐵損，使得變壓器的溫度升高，影響絕緣；引起電動(dòng)機(jī)附加零件的發(fā)熱，引發(fā)機(jī)器本身溫度的額外升高；導(dǎo)致電容器組溫度過熱，增加中介電質(zhì)的感應(yīng)能力，嚴(yán)重的情況下可以損壞電力電容器組；對(duì)開關(guān)設(shè)備的危害，啟動(dòng)瞬間開關(guān)將會(huì)產(chǎn)生較大的電流變化，達(dá)到電壓保險(xiǎn)值直至絕緣體的破壞；在保護(hù)電氣的時(shí)候，改變電器固有屬性，引發(fā)電器動(dòng)作紊亂；引發(fā)測(cè)量?jī)x表的數(shù)據(jù)顯示誤差，降低數(shù)據(jù)精確度。

2變頻技術(shù)在機(jī)電控制方面的策略

2.1基本思路

在世紀(jì)工業(yè)過程中對(duì)變頻技術(shù)進(jìn)行較為尖端的的軟件和硬件設(shè)計(jì)，先根據(jù)傳統(tǒng)空壓機(jī)電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)，全方位分析其耗能原因和工作特性，從而設(shè)計(jì)出變頻技術(shù)調(diào)速、空氣技術(shù)壓縮、壓力傳感技術(shù)提升等控制方式，根據(jù)控制電路進(jìn)行變頻器的確定以及電器初始化的設(shè)計(jì)，控制方式要用矢量控制，詳細(xì)分析矢量控制原理，對(duì)變頻矢量進(jìn)行仿真檢查，科學(xué)地改變變頻器的運(yùn)行參數(shù)。另一方面，變換變頻器的控斜參數(shù)。通過復(fù)合信號(hào)控制變頻器的輸入與輸出，可以在容器的進(jìn)口處增加電器使用流量信號(hào)記錄，容器上增加電器壓力信號(hào)，這樣可以減少對(duì)機(jī)械設(shè)備的危害。

2.2具體策略

首先在系統(tǒng)線路中建立安裝濾波器，過濾掉高次諧波的干擾信號(hào)。其次是屏蔽干擾源，這是抵御干擾行之有效的方法之一，具體做法是用鋼管來屏蔽輸出線路。再次是將電機(jī)正確接地，接地時(shí)要與其他的動(dòng)力電器設(shè)備接地點(diǎn)分開。然后是對(duì)線路進(jìn)行合理布局，電動(dòng)機(jī)設(shè)備的信號(hào)線和電源線應(yīng)該盡量避開變頻器的輸入和輸出線，而其他設(shè)備的電源線和信號(hào)線也同樣要避開變頻器的輸入和輸出線，進(jìn)行平行鋪設(shè)。最后是合理使用電抗器，交流電抗器中的串聯(lián)電路減弱了輸入電路中電流對(duì)變頻器的打擊，而直流電抗器減弱了輸入電流中的高次諧波。在設(shè)置之前，電動(dòng)機(jī)電網(wǎng)中的高次諧波含量已達(dá)到40％，而安裝了濾波器之后，高次諧波的含量降到了20.6％，特別是三到八次過后，已經(jīng)低于標(biāo)準(zhǔn)含量值了。在變頻器選擇方面，需要學(xué)會(huì)優(yōu)先考慮諧波含量低且攜帶濾波器和電抗器的變頻工具。變壓機(jī)電動(dòng)機(jī)安裝時(shí)，控制信號(hào)電纜和本身的動(dòng)力電纜要有屬于各自的架構(gòu)線路的電纜結(jié)構(gòu)，做好及屏蔽措施，禁止線路交叉或者架構(gòu)紊亂，安裝時(shí)兩者要保持距離以及設(shè)立必要的防護(hù)措施，綜合達(dá)到既發(fā)展工業(yè)經(jīng)濟(jì)又節(jié)能減耗的“雙贏”效果。值得我們借鑒的是，國(guó)際上針對(duì)變頻空壓機(jī)電動(dòng)機(jī)重新設(shè)計(jì)了空壓機(jī)，將電機(jī)由傳統(tǒng)意義上的單相電改為三相交流電，并且具有良好的調(diào)速性能。我國(guó)目前大量生產(chǎn)和應(yīng)用的空壓機(jī)電動(dòng)機(jī)，如果要持續(xù)發(fā)展就必須要開發(fā)出單相電機(jī)的變頻器。最后對(duì)改造之后的空壓機(jī)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行相關(guān)的數(shù)據(jù)計(jì)算，并進(jìn)行成本分析，驗(yàn)證是否能夠讓改造后的空壓機(jī)更加有效地節(jié)省能源。

3結(jié)束語

第2篇

隨著工業(yè)智能化的進(jìn)一步發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)中對(duì)電動(dòng)機(jī)的控制向著高頻化和控制精確化的方向發(fā)展，而目前市場(chǎng)上已有最高變頻3000kHz的變頻器，對(duì)同樣的二極異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速，最高可達(dá)18000r/min，在不增加機(jī)械增速裝置的前提下，提高了設(shè)備運(yùn)行的可靠性。

2變頻技術(shù)

在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用變頻技術(shù)的主要應(yīng)用對(duì)象是電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的各種設(shè)備，在煤礦機(jī)電設(shè)備中主要包括風(fēng)機(jī)系統(tǒng)、提升系統(tǒng)、壓縮機(jī)系統(tǒng)、采煤機(jī)系統(tǒng)、煤炭輸送系統(tǒng)、各類泵等。

2.1風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的改進(jìn)

以某礦井主通風(fēng)機(jī)的變頻改造為例，在改造之前，風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)裕量過大，即使通過調(diào)節(jié)葉片或者改變管網(wǎng)特性依然遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過所需風(fēng)量。利用變頻器Harvest-A06/120進(jìn)行改造，主要參數(shù)為：輸入頻率為45～55Hz，額定輸入電壓6000V±10%，輸出頻率范圍0.5～120Hz。在利用電壓源型串聯(lián)多電平脈寬調(diào)制高壓變頻器進(jìn)行改造后，風(fēng)機(jī)效率由45%提高到78%以上，年均用電量減少920000kWh，同時(shí)該礦井風(fēng)機(jī)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)，大大降低了對(duì)電網(wǎng)的沖擊以及對(duì)設(shè)備的損壞，降低了人工成本。

2.2空壓機(jī)系統(tǒng)的改進(jìn)變頻技術(shù)

對(duì)于空壓機(jī)啟動(dòng)方式的變革具有重要的意義。傳統(tǒng)的直接啟動(dòng)方式在啟動(dòng)瞬間會(huì)產(chǎn)生較大電流，不利于設(shè)備的正常使用壽命的保持。采用變頻技術(shù)可以降低瞬時(shí)大電流對(duì)于設(shè)備的危害，延長(zhǎng)使用壽命。空壓機(jī)中壓風(fēng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)一般采用的是壓力閉環(huán)控制的變頻系統(tǒng)，主要利用系統(tǒng)壓力檢測(cè)來對(duì)空壓機(jī)負(fù)荷進(jìn)行調(diào)整，當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)部壓力發(fā)生變化時(shí)，變頻系統(tǒng)會(huì)根據(jù)反饋的壓力數(shù)值進(jìn)行補(bǔ)償調(diào)整，最終保持系統(tǒng)內(nèi)部壓力的恒定。采用此種方式進(jìn)行壓風(fēng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)，與傳統(tǒng)方式相比，響應(yīng)速度更快，同時(shí)能夠更加精確地控制風(fēng)力，保持壓風(fēng)系統(tǒng)較高的可靠性。以唐山礦業(yè)某井空壓機(jī)變頻改造為例，對(duì)泵房進(jìn)行變頻改造，采用三套ACS800變頻控制柜，利用一臺(tái)PLC集控柜進(jìn)行控制。其主要參數(shù)為：三相輸入電壓U3in=（380～415）V±10%，U5in=（380～500）V±10%，輸出頻率0～±300Hz，DTC（直接轉(zhuǎn)矩控制）控制。通過該控制系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)空壓機(jī)的一拖三變頻調(diào)速運(yùn)轉(zhuǎn)，能夠保持系統(tǒng)內(nèi)的恒定壓力控制，實(shí)現(xiàn)設(shè)備安全可靠運(yùn)行。與改造前相比，年均可節(jié)省電費(fèi)50余萬元；可實(shí)現(xiàn)設(shè)備自0Hz起的軟啟動(dòng)，設(shè)備檢修周期延長(zhǎng)，降低了檢修成本。同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了對(duì)設(shè)備保護(hù)功能的進(jìn)一步完善，完善了設(shè)備超壓保護(hù)、防自啟動(dòng)保護(hù)等多種功能，改善了設(shè)備的工作環(huán)境。

2.3采煤機(jī)的改進(jìn)提高采煤機(jī)對(duì)工作環(huán)境的適應(yīng)性

是采煤機(jī)改進(jìn)的主要方向。工作環(huán)境愈加復(fù)雜，使傳統(tǒng)采煤機(jī)的不適應(yīng)性更加突出。電牽引采煤機(jī)在適應(yīng)性方面有很好的表現(xiàn)，已在許多礦山中得到應(yīng)用。采煤機(jī)的變頻調(diào)速能力是其工作性能的一大指標(biāo)。與傳統(tǒng)滑差調(diào)速相比，變頻調(diào)速將采煤機(jī)的變速性能實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。能量回饋型四象限變頻器在采煤機(jī)中的應(yīng)用是煤礦機(jī)電設(shè)備改造的向前邁進(jìn)一大步的標(biāo)志，它標(biāo)志著井下采煤機(jī)由“一拖二”向“一拖一”的進(jìn)步，提高了煤礦開采效率，同時(shí)降低了采煤機(jī)的故障率以及維修成本。由PLC控制的MG700-WD交流變頻調(diào)速采煤機(jī)，能夠?qū)⒉擅簷C(jī)事故率控制在較低的范圍內(nèi)，同時(shí)由于PLC程序的開放性，可以更好地進(jìn)行人機(jī)對(duì)話，能夠在故障發(fā)生時(shí)較為準(zhǔn)確地定位故障位置。對(duì)于采煤機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)，除去目前市面上已有的成熟產(chǎn)品外，還有很多學(xué)者對(duì)不同類型的變頻調(diào)速控制方式進(jìn)行了研究，目前已有一定的理論基礎(chǔ)，有待于在實(shí)際生產(chǎn)中進(jìn)行試驗(yàn)以及普及。以ALPHA6900系列變頻器在采煤機(jī)中的應(yīng)用為例，可實(shí)現(xiàn)主從控制功能，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)四象限運(yùn)行，通過PLC控制電路，對(duì)變頻器的輸入輸出端口進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，采集包括轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩等在內(nèi)的多種信息，確保系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。其中，采用ALPHA6900系列變頻器的電氣控制系統(tǒng)可以分為一拖一單/雙電機(jī)控制方式，通過采煤機(jī)工作環(huán)境的變化，對(duì)其牽引電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)對(duì)采煤機(jī)設(shè)備的有效保護(hù)。

3結(jié)語

第3篇

在煤礦生產(chǎn)線中，生產(chǎn)工人的生產(chǎn)環(huán)境極為復(fù)雜。有各種各樣煤礦生產(chǎn)的機(jī)械設(shè)備、交錯(cuò)的線纜。煤礦的生產(chǎn)主體是機(jī)電設(shè)備，隨著中國(guó)現(xiàn)階段煤礦開采形式的不斷深化和發(fā)展，對(duì)煤礦機(jī)電設(shè)備的管理水平也需要逐步提升。有效的機(jī)電設(shè)備管理能力是煤礦企業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，也是衡量其生產(chǎn)能力的重要標(biāo)準(zhǔn)；應(yīng)用煤礦機(jī)電技術(shù)，有利于提高煤礦機(jī)電設(shè)備的安全性，提高機(jī)電技術(shù)水平，還有利于規(guī)范機(jī)電設(shè)備的使用。然而，煤礦行業(yè)本身存在著一定的危險(xiǎn)性，因此必須在生產(chǎn)過程中進(jìn)行嚴(yán)格要求，一旦出現(xiàn)相關(guān)的安全問題，則會(huì)導(dǎo)致安全事故發(fā)生的可能性，對(duì)生產(chǎn)及企業(yè)造成嚴(yán)重的損失。因此，加強(qiáng)煤礦機(jī)電技術(shù)管理在煤礦安全生產(chǎn)中的應(yīng)用非常重要，只有提高管理水平，才可以保證煤礦企業(yè)生產(chǎn)的安全、有序地進(jìn)行。

2煤礦機(jī)電技術(shù)管理在煤礦安全生產(chǎn)中存在的問題

2.1缺乏健全的煤礦機(jī)電技術(shù)管理體制

雖然國(guó)家強(qiáng)制要求煤礦礦井建立相應(yīng)的機(jī)電管理技術(shù)體制，但是絕大部分的企業(yè)在煤礦生產(chǎn)過程中，沒有健全的煤礦機(jī)電技術(shù)管理體制。例如，部分企業(yè)雖建立了機(jī)電管理體系，但是沒有落實(shí)到真正的生產(chǎn)中，容易造成礦井管理秩序的混亂。另一方面，有些監(jiān)督機(jī)電技術(shù)管理人員缺乏責(zé)任心，沒有做到深入檢查，發(fā)現(xiàn)不了問題，或忽略問題產(chǎn)生的危害性，導(dǎo)致生產(chǎn)上出現(xiàn)很多安全隱患和問題層出不窮。

2.2機(jī)電管理技術(shù)人才專業(yè)性不強(qiáng)

當(dāng)前，缺乏專業(yè)的機(jī)電管理技術(shù)人才，是中國(guó)煤礦企業(yè)機(jī)電管理工作中存在的突出問題。電力設(shè)備管理人員缺乏專業(yè)的技能，且崗位人才流動(dòng)性大，嚴(yán)重地影響了煤礦企業(yè)的發(fā)展。煤礦行業(yè)屬于特殊性行業(yè)，工作環(huán)境惡劣、危險(xiǎn)性大，勞動(dòng)強(qiáng)度也大，若沒有完善的人才管理機(jī)制，則吸引不了優(yōu)秀人才。由此導(dǎo)致機(jī)電技術(shù)管理人員的整體業(yè)務(wù)素質(zhì)下降，機(jī)電設(shè)備的保養(yǎng)及維修工作不完善，從而使礦井生產(chǎn)效率下降。

2.3煤礦機(jī)電結(jié)構(gòu)系統(tǒng)問題較多

目前，中國(guó)機(jī)電結(jié)構(gòu)系統(tǒng)還不夠完善，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：機(jī)電設(shè)備老化且測(cè)試手段落后、機(jī)電設(shè)備配置不合理、機(jī)電設(shè)備負(fù)荷大等。而煤礦區(qū)本身就是一個(gè)安全隱患很大的場(chǎng)所，由于上述煤礦機(jī)電結(jié)構(gòu)系統(tǒng)問題等問題，會(huì)導(dǎo)致水源排放、電力短路、瓦斯泄漏等，若不對(duì)煤礦機(jī)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行完善，則出現(xiàn)的問題更多，嚴(yán)重威脅了中國(guó)煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)。

3加強(qiáng)煤礦機(jī)電技術(shù)管理在煤礦安全生產(chǎn)中應(yīng)用的具體措施

3.1完善煤礦機(jī)電管理工作制度

煤礦機(jī)電管理工作是一項(xiàng)綜合性較強(qiáng)的工作，如何才能加強(qiáng)整體機(jī)電技術(shù)管理水平呢？首先，我們需要對(duì)管理工作中存在的問題進(jìn)行系統(tǒng)分析，然后對(duì)相關(guān)問題進(jìn)行調(diào)整和改進(jìn)，提高對(duì)煤礦機(jī)電管理工作重要性的認(rèn)識(shí)，從而使自身管理水平得到提高，具體需要做到建立和完善責(zé)任分配制度，清晰地劃分管理崗位，加強(qiáng)對(duì)人力資源的管理，并執(zhí)行嚴(yán)格的管理規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)，保證煤礦機(jī)電管理工作安全有序地進(jìn)行。

3.2加大機(jī)電設(shè)備管理力度

有利于設(shè)備安全可靠運(yùn)行設(shè)備安裝質(zhì)量，是煤礦機(jī)電設(shè)備運(yùn)行安全的重要前提和基礎(chǔ)保障，所以，保障設(shè)備安裝的質(zhì)量非常重要，那么，如何才能保障設(shè)備的安裝質(zhì)量呢？a)在安裝時(shí)，制定科學(xué)、合理的作業(yè)規(guī)程，由現(xiàn)場(chǎng)主管工程師來進(jìn)行審批，這樣可以大大地避免安裝過程中隱患問題的出現(xiàn)；b)要保障設(shè)備的安裝質(zhì)量，離不開管理人員的嚴(yán)格檢查和驗(yàn)收，管理人員必須對(duì)質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格檢查，才能進(jìn)行下一步工序的安裝，這樣才能確保整個(gè)質(zhì)量安全。對(duì)于機(jī)電設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)檢查，我們可以采用三種形式來開展：a)專業(yè)的檢測(cè)人員定期和定時(shí)保質(zhì)保量地對(duì)運(yùn)行電纜、設(shè)備和其它小型電器進(jìn)行全面檢查，發(fā)現(xiàn)問題，立馬解決問題；b)每月至少開展3次不定期檢查工作，主要重點(diǎn)可放在電氣設(shè)備及供電系統(tǒng)三大保護(hù)中，其具體措施，我們可以利用獎(jiǎng)勵(lì)法，對(duì)有發(fā)現(xiàn)問題的，可以給予相應(yīng)的獎(jiǎng)勵(lì)；c)其它設(shè)備的相關(guān)人員應(yīng)該做好日常的檢查工作，對(duì)每日工作內(nèi)容做到詳細(xì)記載（如表1），做到每天來回巡回檢查設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決相應(yīng)的問題。

3.3提高機(jī)電設(shè)備管理工作的專業(yè)素養(yǎng)

好的機(jī)電設(shè)備，離不開專業(yè)人員的管理，其自身的專業(yè)技能水平直接影響了管理團(tuán)隊(duì)的水平。如定期舉行相應(yīng)管理技術(shù)的培訓(xùn)，促進(jìn)企業(yè)內(nèi)部管理人員技術(shù)素質(zhì)的提升；與此同時(shí)，企業(yè)應(yīng)該建立完善的人才激勵(lì)機(jī)制，合理地調(diào)整制度，吸引更多的人才加入，提高人才評(píng)價(jià)的專業(yè)水平，實(shí)現(xiàn)企業(yè)人才的可持續(xù)發(fā)展。

3.4構(gòu)建合理的機(jī)電結(jié)構(gòu)體系