摘要:机电设备作为现代煤矿企业生产过程的重要环节,对企业生产效率与经济效益等方面有着极大的影响,且随着煤矿开采规模的增加,机电设备装机功率也会随之而增加,带动着电能消耗量的增加,由此而影响着煤矿企业自身经济效益的提高;为了改变这一现状,相关企业领导可以加强变频控制技术的应用,借助该技术的原理与优势特点等,降低机电设备运转过程的能耗,同时提高其运转效率,在提高煤矿企业生产运营水平与经济效益的同时,顺应我国社会经济建设与可持续发展理念等方面的要求,为现代煤矿行业整体的健康发展奠定坚实基础。下面主要对变频控制技术在煤矿机电设备中的应用进行分析探究。
关键词:变频控制技术;煤矿机电设备;应用研究
在过去,由于技术水平等方面的限制,煤矿企业在应用机电设备进行开采等工作时,其会产生大量电能消耗,且设备运转效率与质量与标准存在差异,无法满足企业生产过程的需要;而变频控制技术属于一项较为成熟的技术,将其应用于煤矿机电设备中,能够对设备性能进行优化提升,并降低设备运转过程所产生的能耗,从而满足煤矿企业生产等过程的需要,在另一方面,企业领导还需要加强新型设备的引进,对传统陈旧的设备进行更换,进一步提高企业生产运营水平。
一、变频控制技术的具体概述
(一)变频控制技术的工作原理
通常情况下,变频控制技术在应用过程中与微机技术、电力电子技术及电机传动技术等方面都有着密切联系,在煤矿机电设备运转时,变频控制技术可以将强电弱电技术与机电技术相融合,以此来形成综合性电子技术;而为了对电能进行控制,技术人员需要通过电子半导体等部件的应用,并借助工频电源向其他工作频率进行转化,以此来形成新型的机电装置。在另一方面,技术人员还可以借助变频控制技术的应用,梳理工频交流电压,并将其向直流电压进行转化,之后在借助逆变器装置的应用,调整原有的频率与电压,为电动机提供电流、电压等,进而促进电动机运行效率与稳定性的提高[1]。
(二)变频控制技术的优势作用
研究表明,当变频控制技术应用于煤矿机电设备中时,其主要存在以下几方面的优势,分别是:1.节省机电设备运转的能耗;2.保障机电设备运行的平稳性;在实际工作中,由于煤矿企业生产过程会采用大量大功率用电设备,由此而产生大量谐波,引起设备异常运行现象,通过加强变频控制技术的应用,可以对电极进行无极调速处理,在最大程度上降低设备启停过程中所产生的振动现象;在另一方面,如果部分机电设备运转过程出现低负荷现象时,通过变频控制技术的应用,将电机转速进行降低,能够有效减少电能的消耗,对煤矿企业自身成本与经济效益进行充分保障。
(三)变频控制技术的发展方向
众所周知,煤矿企业生产运营过程会使用大量机电设备,且对电能消耗较大,由此导致煤矿开采过程不符合现代社会建设可持续发展理念的要求,对煤矿企业及行业整体发展造成极大影响与阻碍;为了改变这一现状,相关企业领导需要加强变频控制技术的应用,并在日常工作中组织专业技术人员对其进行深入的研发创新,使其向压频比控制技术、矢量变频控制技术或转矩变频控制技术等方向发展,强化提高调速集成化水平;在另一方面,技术人员还可以在该技术中添加通信、编程及参数识别等功能,在最大程度上提高现代煤矿企业生产运营水平与经济效益[2]。
二、变频控制技术在煤矿机电设备的实际应用
(一)在采煤机方面的应用
当前时期,在对煤矿进行开采时,采煤机属于常见设备之一,由于其工作环境复杂且恶劣,极易产生滑坡等问题,存在大量的安全隐患,威胁着工作人员及设备的安全性,且设备运转过程需要消耗大量电能,同时,采煤机的运转功率决定着内部电流运转及开采过程的稳定性,极易引起电流短路及采煤机停转现象;为此,相关企业及人员可以加强变频控制技术在采煤机方面的应用,降低采煤机运转过程的能耗,保障电流及系统整体运行的稳定性,降低设备停机等现象出现的概率,同时对煤矿开采过程安全性进行充分保障。
(二)在通风机方面的应用
在煤矿开采过程中,通风机运转的稳定性决定着矿井内部的通风效果,随着煤矿生产的不断增加,通风过程会消耗大量电能资源;而由于煤矿开采过程中各个环节都有着密切的联系,如果某一环节出现故障或安全隐患问题时,都会对其他环节造成影响,甚至引起安全问题阻碍煤矿开采整体工作的顺利进行;为此,相关企业可以加强变频控制技术的应用,减少通风机运转过程的电能消耗,对通风机等设备运转的稳定性进行保障,并在另一方面促进现代煤矿开采整体效率与经济效益的提高。
(三)在皮带机方面的应用
通常情况下,皮带机在煤矿开采过程中发挥着极为重要的作用,而由于传统技术水平等方面的限制,皮带机运转过程会产生大量能耗,同时,由于启动电流过大,导致内部电机温度快速升高,如果啟动时间较短时,将会导致皮带出现快速老化甚至断裂,影响煤矿生产过程的顺利进行;为此,工作人员可以将变频控制技术应用于皮带机运转过程中,控制皮带机进行软起软停,并对皮带机自身性能进行优化,在另一方面,借助变频控制技术的应用,还可以对皮带机运转力矩、频率及输出频率等进行调整,并发挥能量回馈功能,减少电能的消耗,从而节省企业内部经济成本的消耗。
(四)在井下水泵方面的应用
同时,由于部分煤矿矿井处于富水区域,在开采过程中极易出现积水或涌水现象,对日常开采过程造成影响,为此,相关企业及人员可以借助井下水泵的应用,将矿井内的积水进行排出;在日常工作中,技术人员需要对井下水泵类型、运转模式及功率等进行充分了解,并加强变频控制技术的应用,对井下水泵会进行调整、改造与升级,优化井下水泵电机运转的功率与速度,确保在降低水泵运转能耗的同时,满足矿井排水的需求,以此来提高设备自身使用寿命,同时减少企业成本支出,为现代煤矿行业整体的健康发展提供充分促进作用。
(五)在矿井提升机方面的应用
除了以上内容之外,为了加强变频控制技术在煤矿机电设备中的应用,还可以将其应用于矿井提升机方面;在实际工作中,矿井提升机主要是将设备、材料及人员向目的地进行输送,并保障其安全性,在过去,主要是借助电阻对电极进行控制,并对传输速度进行调整,不过,这一过程会产生大量热量且无法有效排出,同时无法保障调速精度与范围;为此,技术人员可以加强变频控制技术的应用,与编程器相结合,对继电器进行控制,在最大程度上降低设备故障出现的概率,同时还可以借助触摸显示屏等设备,直观展现出故障问题状况,提高排查与解决效率,保障设备整体运转的稳定性与安全性。
总结
综上所述,在现代煤矿企业经营运转时,机电设备在生产过程中发挥着极为重要的作用,而由于传统技术水平等因素的影响,机电设备运转时会产生大量能耗,且无法保障设备运转的稳定性与安全性,影响着煤矿开采等过程的顺利进行;为了解决这些问题,相关企业领导需要提高对机电设备的了解与重视程度,并加强变频控制技术的应用,优化设备性能,提高设备使用寿命,同时降低设备运转时的能耗,对企业自身成本与经济效益进行保障,从而推动现代煤矿行业及社会经济建设整体的进一步发展。
参考文献
[1]米小宝. 煤矿机电变频控制技术与节能方法探讨[J]. 石化技术, 2019, 026(009):173-173,176.
[2]范婕[1]. 煤矿机电设备中变频器控制技术的应用分析[J]. 智富时代, 2019, 000(003):P.180-180.