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摘要:提升机在整个煤矿行业当中的应用范围逐渐开始普及,其运行费用也关系这煤矿企业的经济效益。怎样降低提升机的耗电量开始成为煤矿技术工作人员关注的新课题,而运用变频调速相关技术可以有效解决提升机耗电过大的问题,从而给煤矿企业节约成本,并能够有效提升企业经济效益以及社会效益。本文从煤矿提升机入手,对变频调速技术在煤矿提升机中的应用进行深入研究分析,并提出相应建议,希望对读者有所帮助。
关键词:变频调节技术;煤矿提升机;应用分析
提升机在整个煤矿行业应用十分广泛,对于提升运输发挥着非常重要的作用。并且也是煤矿企业耗电量最大的设备,对于变频相关技术在煤矿提升机当中的有效应用,不但可以有效降低耗电量,从而节约能源,而且还可以使操作更为便捷,运行更加平稳,能够满足目前煤矿运输的安全性以及可靠性要求,进而有效降低了煤矿企业的运营成本[1]。所以,变频相关技术在煤矿提升机当中的应用具有十分重要的现实意义。
1煤矿提升机的主要类型以及分类
按照用途划分,提升机可以分为主井提升机和副井提升机。主井提升机主要负责提升井下生产出的煤炭。副井主要负责升降煤矿工作人员以及设备,还有渣土、废料等等。
按照类型划分,提升机可以分为单绳缠绕式和多绳摩擦式。单绳缠绕式现在绝大部分是等直径圆柱型滚筒模式,极个别老式矿井,仍然在使用变径滚筒模式提升机[2]。而多绳摩擦式又可以分为塔式以及落地式。按照拖动方式划分,提升机可以分为交流拖动和直流拖动。
按照井筒的倾斜度划分,提升机可以分为立井式和斜井式。立井提升运行过程中,提升容器多运用箕斗或者罐笼。而斜井提升过程当中,提升容器通常采用矿车进行运输[3]。现在,国内外煤矿提升机的发展状况来看,都已经开始采用较为先进的技术,最新的工艺水平,以及最优质的材料,从而使提升设备朝向大型化以及高效率模式发展,逐渐向体积小、重量轻的方向发展,并最终实现提升能力大,提升工作安全可靠。
2变频调速技术概述以及发展过程
变频调速相关技术就是通过改变电机频率,以及改变电压,从而达到电机调速最终目的的技术[4]。变频调速具有工作效率较高、调速范围较广、精确度较高、调速较为平稳以及无级变速等诸多优点,因而被广泛加以使用,是国内电机能源提升计划具有重要意义的一项技术。
2.1电力电子相关器件对于变频器的性能条件起到了关键作用,最初使用的是晶闸管,因为是属于半控器件,必须换相回路,因此后期被全控器件所替换。前期的晶闸管,被现在的全控型器件所替换,不但能够自行开关,并且还能够有效提高效率,有效完善变频器的其他各种功能。
2.2整个变频装置完全是通过元器件和线路组装而成,而在上个世纪九十年代以前,线路几乎是通过墨迹电路元器件组合而成的,极少含有数字电路以及集成块。后来由于集成电路大规模生产,上个世纪末期就已经全面进入数字化时代。整流器和逆变器以及矢量控制相关器件等,全部整合在一块,甚至可以集成为一个整体,因此使变频装置体积逐渐缩小,可靠性能逐渐增强。
2.3在计算机逐渐进入变频器运营领域之后,为诸多行业提供了便利。首先,取消了部分模块的相应功能[5]。其次,充分实现各种自我保护功能,并且具备智能化操作。最后,计算机逐渐开始配合其他电气设备,开展协调变频调速系统各个项目功能,逐步成为系统的神经中枢,目前正在向网络化方向发展。
2.4在变频器当中,运用最为广泛的是主电路拓扑结构变频器,始终保持遥遥领先。直到单元串联电路的发明,开始改进了其性能,扩展了适用范围。例如制作高压变频装置,以及功率相对较大的变频器。
整流器最初都是半控制或者是不控制整流,目前已经发展为双脉冲,不但方便于作四象限运行,还能够有效改善网侧的波形。
3变频调速技术在提升机中的应用
变频调速相关技术运用于煤矿提升机当中,能够适应井下不同的电网。煤矿提升机运用全新双处理器冗余控制实现平台操控,从而使其控制性能得到大幅度提升,进而有效实现恒转矩的提高功能,并且不会因为电网波动而产生对负载的影响。变频调速相关技术应用于煤矿提升机当中,可以有效加强提升机的租在能力,使启动力矩加强,进而实现提升机的软启动模式。
3.1当矿井过深,从而导致惯性滑行的减速度比较小,是减速所用时间过长,降低了生产效率,必须采用直流制动方法进行减速。提升机在停止运转期间,利用变频调速相关技术可以有效闸住提升机,使其正常停车。在减速期间搁放重物时,变频调速器能够平缓地从高速降至低速,有效参与到提升机的控制中来,运用机械抱闸作用,从而使提升机停止在中间位置。如果遇到紧急事故时,可以迅速闸住提升机,使重物不至于发生下滑现象,避免导致“溜勾”状况的发生。
3.2煤矿提升机运行过程当中,要求必须平稳并且安全可靠,还应当保证煤矿上下工作人员的舒适感。梯形速度图是国内提升机中普遍采用的一种较为常见的速度图。变频调速相关技术运用于煤矿提升机当中,可以使提升机持续平稳运行,从而形成S形速递曲线。并且可以通过修改相关控制参数,无论是哪个速度阶段,都可以实现有效控制。运用变频调速相关技术,不但可以提高提升机控制系统的可靠性,并且稳定性特别好,几乎不用维护。
3.3因为变频器拥有诸多优点,所以运用在煤矿提升机当中同样发挥非常重要的作用。主要体现在如下几个方面,首先,输出功率能够持续调节,充分实现了提升机无级变速。其次,提升机对于制动方面运用可控硅整流电源相关装置。运用该装置的动力制动模式同传统制动方式相比较而言,硅整流电源更能节约能源,还可以提升制动的准确性。再次,提升机运用低频发电机组得以实现自动化提升,从而提高了工作效率,提高了提升运营能力,从而达到节约能源的目的。最后。变频调速相关技术在提升机当中的运用,可以提高提升机的稳压性能。提升机始终在额定功率下正常运行期间,变频器充分保证了电动机可以在额定电压下正常运行,避免由于电压的高低给电机造成不必要的伤害。
结语
综上所述,把变频调速相关技术应用在煤矿提升机当中,对于煤矿提升机而言,是一个非常重要的进步。煤矿提升机运行过程当中,最为重要的就是必须保证其安全运输,并能够保证运行期间升降速度平稳。变频调速相关技术可以使煤矿提升机运行过程当中,能够形成S形速递曲线,这种运行模式可以使煤矿提升机能够持续平稳运行。变频调速相关技术可以有效对提升机展开控制,控制其开关以及速度等多个方面,从而使提升机操作上更加便捷,并且还能够充分保障提升机的工作安全。煤矿提升机运用变频调速相关技术,彻底避免了传统绕线式电动机制动速度不能有效操控的缺点,安全性、可靠性有了大幅度提高。伴随电子元器件性能的突发猛进,变频调速相关技术必将更为广泛的应用于煤矿提升机上,为煤矿企业创造更为可观的经济效益。
参考文献:
[1]郑文杰,叶志强.变频调速技术在矿井提升机上的应用研究[J].技术与市场,2015(7):160-162.
[2]张鲁,孔祥生,吴印虎,等.变频调速技术在副斜井提升机上的应用[J].中国高新技术企业(中旬刊),2015(8):161-162.
[3]王广卿.变频调速技术在提升机电控系统中的应用[J].技术与市场,2015(9):88-91.
[4]董亚辉.多重化变频调速技术在矿井提升机电控系统中的应用与实践[J].科技致富向导,2013(27):122-123.
[5]周建伟.变频调速技术在矿井提升机中的应用[J].内蒙古煤炭经济,2014(4):203-206.