分析变频技术在现代煤矿机电工程中的应用实践顾 彤

发表时间:2020/7/3   来源:《科学与技术》2020年1月3期   作者:顾 彤
[导读] 市场经济在快速发展,社会在不断进步,现代煤矿机电工程建设水平也进行了一定程度的优化

         摘要:市场经济在快速发展,社会在不断进步,现代煤矿机电工程建设水平也进行了一定程度的优化,变频技术的实际应用能够促进现代煤矿机电工程进步。煤矿在实际开采中所处环境非常恶劣,生产环境具有不稳定性,导致机械设备产生非常严重的损耗,施工效率低下,严重影响煤矿采掘工作的正常进行。文章主要从变频技术角度出发,对现代煤矿机电工程实际运用进行详细分析。
         关键词:变频技术;现代煤矿;机电工程;实际应用
         引言
         社会发展对煤炭的需求与日俱增,但是相对应煤炭行业的利润也随之下降。在激烈的竞争环境当中,煤矿企业对于煤矿资源的开采方式更加趋向于自动化,而在煤矿企业进行自动化开采的进程当中,变频技术的使用会就其开采过程的安全性方面起到重要的作用,在保证安全的前提之下,煤矿企业可以合理的控制自身生产成本,不断提升自身的综合实力。而虽然将变频技术应用到煤矿生产中将节省大量的能耗和成本,但是该技术的发展还有很大的提升空间。
         1变频技术概述
         变频是指电流频率的改变,变频技术的实现主要依靠变频器进行实施。变频器主要部件有主板、电机电容、电源板等。变频技术的基础就是半导体设备在一定的外界条件下,电源会被转变为其他的电能控制设备加以应用。其原理就是整流桥可以将交流电转变为直流电,并且经由逆变器将电流频率调整为需要的频率。
         2变频技术在现代煤矿机电工程中的实际应用
         2.1变频技术在机电工程提升机中的应用
         煤矿机电工程中的提升机主要用作运送矿石和工作人员,将其运送到工程指定位置,因此在煤矿机电工程中承担着非常重要的角色。受到煤矿日常生产的需求,提升机需要不断调整速度适应工程要求,期间还需要对机器进行重启操作。要进一步提高提升机运转速度,需要通过在电机控制程序中安装金属电阻的方法,调整电阻值以控制电机运行。变频技术引入煤矿机电工程中后,提升机的速度提升问题难度降低,设备运行更加稳定,同时生产安全的保护也受到深入提升。提升机中应用变频技术后减少了继电器的应用,也就不需要维护电路。此外,变频技术还具有控制精确的特征,可以通过电路修改来达到改变提升机性能的目的。变频技术在提升机中的应用更可以通过控制速度来减少控制设备的摩擦。
         2.2变频技术在胶带设备中的应用
         变频技术在胶带设备中的应用也是当前煤矿企业应用变频技术的主要发展趋势。其中,就针对胶带设备而言,其运行效率要远远大于设备提升机的运行效率。其中,胶带设备一般都放在运输大巷中。因此,煤矿的开采能力就在一定程度上依赖运输机的运输能力。其中,胶带运输机可以将从工作面开采出来的煤直接运输到井底的车场,这样就大大提高了运输效率。而胶带设备的主要运行原理就是:依靠胶带与滚筒之间的摩擦有效运行,当胶带运输机刚开始启动时,其需要较大的电流,此时如果无法实现对电流的合理控制,就会给整个胶带设备以及相关元件的运行带来损害。而胶带设备主要就是依靠与滚筒之间的摩擦运行的,而大量的摩擦就会产生较多的热量,当达到一定的值后,就会加大胶带的磨损程度,进而就会给整个胶带设备的使用带来一定的安全隐患。而将变频技术应用在胶带设备中,就可实现对配电输送机启动时的电流进行合理控制,这样就能促进整个胶带设备能够安全稳定的运行,以此就能节约煤矿企业的维修成本。此外,变频技术的应用,还能避免由于摩擦导致大量热量问题的发生,这样就能促进设备在运行的过程中始终处于一个稳定的状态,以此就能有效的提高整个胶带运输机的运输效率。
         2.3变频技术在空气压缩机中的运用
         在传统的实践中主要通过空气压缩机给煤矿风动机提供动力,导致电机一直处于工作的转态。其次,压缩机需要通过控制调节压力的大小。

所以,气体含量小于实际需要的含量时,空气压缩机一直处于高频率的运行状态,严重影响电网其他设备的正常使用。但是在技术的加持下这种状况会极大地改变,可以实时监控设备的运行,不断调整电极的用气量,从而可以有效控制设备的运转速度,减少空气压缩机的运转频率,提升效率。并且在煤矿资源开采中期,对于其施工的实际操作难度会要求更高,操作过程也会非常复杂,再次过程当中,机器设备出现故障的时候,空气压缩机往往会由于机器设备维修难度较高、长时间处于不工作状态而闲置在现场,这就造成了在煤矿资源的开采过程当中,出现了大量的资源浪费现象,空气压缩机的使用率也会明显降低。对此,在空气压缩机当中使用变频技术便可以有效避免这一现象的发生,起到良好的节能效果。
         2.4通风机对变频技术的应用
         煤矿井下作业及空气环境质量具有一定的复杂性,通风机在这种施工状况下发挥着非常重要的作用。煤矿开采过程中需保证环境质量满足人体健康标准,开采过程中通风设备一般需进行长时间运行,随科学技术的不断提升使得通风设计方案具有独特性,将设备操作难度增加。除此之外,通风机在实际更换中,传统风机会被长时间搁置,导致出现严重的资源浪费。通风机运行加强度变频技术的应用,能够将传统风机问题进行改善,将工作压力降低,解决煤矿井下作业中的通风问题。在实际开采过程中,利用通风机不仅仅能够保证环境质量达标,还能将机械实际使用率提升。
         2.5在主井口驱动房中的应用
         在主井口驱动房内,目前会为电机配备相应的变频设备,还可以配有QNSVG100M动态补偿装置。动态补偿装置能够快速连续地提供容性和感性无功功率,实现适当的电压和无功功率控制,保障电力系统稳定、高效、优质地运行。在配电网中,将中小容量的SVG安装在某些特殊负荷(如电弧炉)附近,可以显著地改善负荷与公共电网连接点处的电能质量,例如提高功率因数、克服三相不平衡、消除电压闪变和电压波动、抑止谐波污染,等等。
         2.6在皮带输送机中的运用
         皮带输送机是常用的运输设备,以往主要有相应的电机带动皮带的运转实现煤炭的运送,但是借助液力耦合器进行启动严重影响电力的稳定,皮带的严重磨损增加后期的维护成本。但是变频技术很好地改善了这一状况,无需借助液力耦合器实现启动,实时监测皮带的运行状态、表面的张力。所以,对整个电力的稳定和皮带的磨损都有很好的改善作用。
         2.7采煤机对变频技术的应用
         采煤机在实际开采过程中需将各种因素进行综合,采煤机若在实际开采过程中一直变速或一直停止、启动,这样则会出现很多复杂性问题。施工环境的复杂性导致设备问题的出现会影响一条生产线的正常进行,所以,采煤机中必须加强对变频技术的使用,对采煤机开采实际环境进行全面性分析,利用四象限运行模式,保证采煤机的稳定运行,避免在实际运行中出现设备下滑现象。
         结语
         不断的将变频技术应用在现代煤矿机电工程中,对于有效的保障煤矿工作开展的安全性以及有效的提高煤矿的开采效率都具有至关重要的作用。因此,我们应首先认识与了解变频技术对于煤矿机电设备的重要作用以及变频技术应用的基本原理,进而将变频技术合理的应用在现代煤矿机电工程中,从而不断的实现能源资源的有效节约,以此就能有效的提高煤矿的经济效益,从而不断的促进煤矿企业的长期稳定发展。
         参考文献
         [1]刘勇.变频节能技术在煤矿机电设备中的应用及发展[J].机械管理开发,2018,33(01):136-137.
         [2]许超超.分析变频技术在现代煤矿机电工程中的应用实践[J].山东工业技术,2018(03):79.
         [3]李高峰.煤矿机电设备中变频技术的应用研究[J].机械工程与自动化,2017(02):210+213.
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