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变频调速在矿山机电的运用探讨

2019/11/04 阅读:

摘要:主要研究了变频调速技术在矿山机电中的应用,比较全面地对变频调速技术进行了概述,阐述了变频技术的优点和工作原理,论述了变频调速技术在矿山机电中具体设备的应用,并且结合实际情况和相关的理论经验,提出了选择变频器时的注意事项,使我国的矿山机电设备运行起来更加科学合理,以期进一步提高资源的利用率,促进社会经济的健康发展。

关键词:变频调速;矿山机电;应用

近年来,我国的经济有了较为稳定的发展,随着我国经济的不断发展,我国的科学技术也有了非常大的进步。当下我国的采矿行业受益于科技的进步,各大矿井中引进了比较先进的设备,这些矿井中的设备主要以大型设备为主,由于矿井中的工作条件比较复杂,这些大型设备安全运行就显得非常重要,设备正常运行才能够给企业带来经济效益,运用变频调速技术,可以提高矿井中设备的生产效率,有助于保证设备正常运行,下面主要探讨变频调速技术在矿山机电中的应用。

1变频调速技术概述

变频调速技术顾名思义,指的是通过一系列的科技手段和高科技设备,通过一定的功能组合改变矿井中相关的大型设备的运行频率。变频调速技术中的核心设备就是变频器,变频器的作用是负责调节控制工作设备的运行频率。变频器有着非常复杂的结构,其中包含大量的细小组件,并且其中的电路结构非常复杂,通过其内部构件的共同作用,调解工作设备内部电动机的工作状态,改变电动机的工作频率,从而合理地降低工作设备的耗能,起到节能减排的作用,同时还能够增加相关设备的使用寿命,有利于提高企业的经济效益。综合来说,变频调速技术就是通过改变相关工作设备的运行状态,调整机器的工作效率,使机器能够根据实际的情况需要进行工作,最终达到节约资源、提高经济效益的目的。

2变频器在矿山机电中的应用

2.1变频调速技术在井下通风系统中的应用。在矿井下进行工作的时候,井下的空气环境对于工作人员来说是非常重要的,在工频的情况下,大型设备内部的电动机频繁地启动和停止是非常难以实现的,大型设备中的电动机如果被频繁的启动和终止,电动机内部就会受到非常严重的电流冲击,巨大的电流冲击会在很大程度上对设备造成损害,井下的通风系统的稳定性就无法得到保证,井下的工作人员的人身安全也无法得到保障,而且还会减少机器的工作寿命,最终会导致相关企业的经济效益受到影响。将变频调速技术应用到井下的通风系统中,可以运用变频器对通风系统中的大型设备进行精确地控制,通过对电动机的工作频率进行调节,可以避免大型设备的频繁启动,有利于增加设备的使用寿命。另外,矿井下面的工作条件是比较严峻的,通常情况下都会充满灰尘,传统的传感器技术会受到灰尘的影响,不能长时间的稳定工作。所以,科学地运用开关,将变频调速技术应用到井下的通风系统中,既能保证通风系统的稳定性,又能够合理地降低能源的损耗,有利于提高企业的经济效益。2.2变频调速技术在空压机中的应用。空压机是空气压缩机的简称,空气压缩机是地下开矿工作的必要设备,空气压缩机主要的作用就是协助其他一系列的设备进行工作,通过空气压缩机产生压缩空气,从而供给风动凿岩机、风动装岩机等设备,使这些设备在空气的作用下能够正常的工作。空气压缩机的耗能是非常大的,井下开矿工作的能耗中有非常大的比重都是由空气压缩机损耗的。将变频调速技术运用到空气压缩机中,可以发掘出空气压缩机的节能潜力,在一定程度上降低空气压缩机的能耗情况,从而降低采矿工作中的成本,提高企业的经济效益。

3选择变频器的注意事项

3.1进行可行性分析。在确定要进行变频调速的设备以后,相关的技术人员要进行充分的可行性分析。首先,要确定相关设备的质量可行性,根据专业的数据,测算需要变频的设备是否支持长时间进行变频工作,以保证采矿工作的安全性。同时还要科学地计算使用变频器的可行性,测算出使用变频器的投资费用,在从节能的角度计算出变频器的投资回收期,经过计算,回收期较短、能够起到很大程度的节约作用而且能够提高工作效率的设备才能够进行变频器投资。3.2进行可靠性分析。随着我国技术的不断进步,我国的生产力相比于以前有了很大程度的提高,社会上逐渐出现了众多的生产企业。目前,我国存在着众多企业都在生产变频器,相关的采矿企业在购买变频器时,一定要做出最为科学的选择。部分采矿企业有时候不能合理地将投资眼光放长远,在购买变频器的过程中不能做出最为科学的决策,为了降低成本而买一些质量相对较差的变频器,当这种质量没有保障的变频器投入使用以后,不能长期稳定地维持相关的设备进行工作,一旦变频器出现故障,就会导致其控制的设备不能按照计划进行工作,使施工过程受到影响,甚至会产生比较严重的安全事故。当变频器出现故障后,需要技术性较高的人员进行维修,维修时间和维修费用也是一项比较大的资源耗费,都会影响企业的经济效益,所以相关企业在选择变频器的时候一定要从可靠性的角度进行分析。3.3技术规格和技术参数(1)型号。不同厂家所生产的变频器的型号一般是容量和系列号的组合,在全面了解和掌握变频器型号和规格后,就能够确认该厂家生产的品种。实际上,每一个用户不一定会选用全系列的变频器,此时就可以从变频器规格、型号、控制技术、功率元件等方面来对厂家的实力和生产态势进行判断。一般来说产品品种齐全、功率元件及控制技术先进、容量覆盖范围大的厂家,其生产态势好,综合实力比较强,产品质量有较好的保障。(2)效率。通常情况下,变频器效率的高低,将会对变频器调节能的多少产生决定性的影响,在变频器运行过程中,变频器本体需要消耗一定的电能。实际上,直接高压变频器的效率为0.97~0.98,然后高—低—高式高压变频器需要增添一个变压器的损耗,从而导致其运行效率降低。(3)功率因数。功率因数的变化是整个调速范围内比较关键的考量指标,最好将功率因数控制在0.95以上,这样既可以满足GB3485-83标准要求,而且还可以使IGBT单相变频器和电压型变频器串联的高压变频器满足相关规范和要求。(4)谐波。对电网谐波国家提出了严格的要求,并对用户非线性谐波设备注入电网的谐波电流给予了限制,以确保电网电压正弦波畸变得到有效的控制。高压变频器的谐波的选择和应用需要满足国标GB/T14549-93“公用电网谐波、电能质量”的规定,同时也要满足IEEE-519标准。(5)额定输出电流和输出容量。变频器输出容量主要是以kW或kVA表示,其反映的是能够供给电动机的输出功率。在用kW进行表示时,通常需要以四极标准电机为基础进行考虑;而在用kVA表示时,要求按照标准进行核算。在额定电压下,额定输出电流反映的是变频器可以连续输出的电流值。此时就需要以输出容量为标准来对变频器进行选择,并对额定输出电流进行核算,以确保电动机的额定电流低于变频器的额定输出电流。(6)电压和电源容量变化允许范围。矿山机电运行过程中,供给变频器的电源容量需要达到一定的范围,并且保证电源电压变化范围在变频器规定的范围内。

4总结

综上所述可知,变频器已经在我国的采矿领域得到了充分的利用。在矿山机电中运用变频调速技术,可以通过改变设备的工作频率,使其良好地配合其他设备进行生产活动,同时还能够起到节能的作用。运用变频器要从可行性和可靠性等角度进行分析,经过分析后合理地运用变频调速技术,可以提高企业的经济效益。当下,变频调速技术在井下通风系统和空气压缩机中都有着广泛的应用,为井下采矿过程贡献了重要力量,希望在大家的共同努力下,变频调速技术在矿山机电中的应用更加成熟。

参考文献:

[1]陈祥富,张龙超.变频器在矿山机电设备中的具体应用与日常维护[J].建筑工程技术与设计,2015(18):1548.

[2]汪顺民.变频调速技术在矿山主通风机上的应用[J].低碳世界,2015(18):111-112.

作者:郑宏伟 单位:山西西山晋兴能源有限公司斜沟煤矿

变频调速在矿山机电的运用探讨

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