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关于矿山机电设备变频技术的相关思考

2020-12-09

世界有色金属 2020年14期
关键词:空压机变频机电设备

(陕煤集团神南产业发展公司,陕西 榆林 719300)

矿山产业发展关系着我国民生经济、社会发展等,我国产业结构的变革,国家在节能减排方面做出了积极的调整,也投入了大量的人才资源、财产资源等,国民也对自身的生存环境提出了更高的要求,第二产业面临关键的发展转折期,以矿山产业为主的很多企业都开始向更加节能高效、污染程度低的方向进步。

变频技术也因此被广泛应用在各个领域中,很多人对变频这一技术的了解还不够全面,认为其目前只应用在小型家电上,矿山机电设备应用变频技术能够促进矿山产业积极、可持续、有效的发展。

1 分析变频技术的应用原理

变频技术是一种将电信号频率按照电路的实际需求实施有效转变的技术,这种转变不是电能变化,属于频率发生了变化,变频技术目前常用的技术种类包括整流、斩波、电子振荡等内容,电力逆变、移相技术随着变频技术的进步而逐渐发展为更加集成化、高频化,具体方向包括以下三种:第一种是将交流变频转变为直流变频的类型;第二种是控制技术从以往的脉宽调制转换成脉幅调制;第三种类型是将功率器件转换成为高集成性的智能功率。变频技术应用在矿山机电设备中,两者相互融合,保证了机电设备在运行中的稳定性和安全性,同时还能有效控制自动化运行速度,提高设备的工作效率和工作质量,还能有效降低能源和资源的消耗量[1]。

2 变频技术应用在矿山机电设备中所体现的价值

随着我国经济的发展,环保意识的提升,对能源应用、节能减排工作的制定都提出了极高的要求,矿山产业的结构以及技术等都在不断的进行创新和改革,变频技术应用在矿山机电设备中体现出重要的价值,有极好的发展前景,这一技术应用能够促进矿山产业的生产效率,在机电设备维护是能够节约成本,促进设备之间匹配度,也在生产集约化、专业化方面都发挥积极的作用。变频技术属于一种新型、实用的技术,因此在矿山机电设备中应用具有提高能源资源的开采量的效果,促进机电设备的运行安全,最重要的是能够节省资源,保护环境。

3 变频技术应用在矿山机电设备中常用的应用手段

3.1 将变频技术应用在输送系统中

实施矿山开采的过程中,要充分保障运输系统的正常、稳定、有效的运行,从而才能保证矿山企业的经济效益。采用液力耦合器能够促进皮带机的软启动,因此会引发输送皮带发生断裂、磨损等问题。变频技术应用在运输系统中,能够改善运输系统在运行中出现的电流频率变化的问题,降低设备发热、机械冲击等问题的出现,同时,应用变频技术后还促进运输系统运行的安全及稳定,计算机技术与变频技术的联合应用也促进了机电设备自动化发展,有效提高运输系统的功能。

3.2 将变频技术应用在空压机中

矿山机电设备的传统空压机在运行中会出现大量的问题,初期电流较大,频率不甚稳定,因此存在较大幅度的波动,同时也会导致电网、机械设备出现严重的磨损,大幅度减少了空压机设备使用的寿命。传统的压风系统采取的是开环控制手段,频繁的启动设备和电动机无法提供恒压供风,进一步造成设备的磨损程度[2]。变频技术在空压机中应用,常用的调节模式为压力闭环控制和开环手动控制,设备在运行的过程中,由于压力闭环控制系统需要差值来确定空压机的运转速度,工作人员能够更加便捷、快速的在变频器控制柜上促进空压机供风压力的稳定性。变频技术的应用能够有效监控和管理空压机的工作频率,空压机压力、温度等指标出现异常或者发生断水信号的时候,变频则立刻自动停止。空压机设备应用变频技术,可以实施监测设备的具体情况,配合预警装置,能够实现设备的远程监控,从而提高设备运行的安全性和稳定性。

3.3 变频技术应用在水泵中

矿山开采的过程中,要保持水流量在变工调节的情况下进行,水泵实施水流量调节是通过传统的阀门开度机械调节来完成的,这种手段会对水泵电机设备造成严重的损害,对其稳定性造成严重影响,会导致设备的使用寿命降低。应用变频技术后,在相同排水量的情况下,水泵机设备的功率、电流等数据会明显降低,变频技术还能有效控制抽水泵的运行情况,按照具体的情况来进行加速或减速调节,可降低水泵空转的运行时长,从而改善频繁启动和停止导致的能源消耗的问题,水泵电机设备的损耗也能得到有效控制,降低设备机械冲击力,提高设备运行的耐久度,控制对设备的维护和维修成本。

3.4 将变频技术应用在风机中

矿山矿井中必须保持通风,这不仅会影响生产效能,同时会影响工作人员的生命安全,传统的矿井进行通风是通过更换通风机的方式进行的,这种手段会加大资源的浪费,因此会造成工作成本升高,从而不利于我国可持续发展观念的落实。

矿山风机设备采用变频技术后,能够避免资源的浪费,变频技术可以成为风机的核心技术,从而根据矿井下的环境、闭塞程度来调节通风量,从而实现矿井的全面通风,实现了风机运转造成的能源消耗,还能降低操作成本。

3.5 变频技术在矿山机电井下绞车设备中的应用

具有自动转矩提升的功能,在低频运转的状态下,能够有效保证全部额定转矩,缓解元件过热的情况[3]。快开门的手段应用在控制箱中,电气控制通过利用双PLC数字控制系统,能够有效针对绞车实施监控和控制,一旦PLC发生故障能够完成临时技术提升,控制系统中配置合理操作,能够保护设备运行安全,其中过卷装置、限速装置、加速功能保护都是相互独立的双线模式。

3.6 变频技术在矿山机电提升设备中的应用

提升机电设备最佳的手段就是保证矿开采资源运输的安全性,提高输送资源工作人员的综合素质。传统运行状态下的矿山提升设备,传统提升设备将金属电阻通过规定的方式接入到电动机转子内部电路中,通过电气控制装置、接触器等实现对电阻的阻断,这种手段能够提高设备速度调节质量。传统的速度调节手段,最大的问题是电能消耗量增大,同时散热性能也会降低。电阻通过速度调节限制了速度调节的范围,造成速度调节中的低精度问题,提高设备需要降低速度,通过制动电源、低频电源等实施速度的控制,这也导致设备受损严重,消耗大量的电能。我们需要针对这一问题,提升设备利用变频调速控制技术实施速度的调控,能够提高速度调节的效率和安全性。

4 结语

随着我国矿山产业的进步和发展,矿山机电设备应用以及变频技术的实施促进了矿山行业的持续进步和发展。变频技术的应用有利于提高机电设备运行的安全性,为其运行提供了保障。变频技术的应用,提高了工作效率,操作简便,占据空间小,拆除也比较方便因此得到矿山企业的认可,特别是变频技术节能减排的功能也促进矿山产业节能减排效果的提升,优化矿山生产的资源利用率,提高了生产效率,节省成本。矿山产业在我国的经济发展中发挥重要作用,为我国的而经济建设贡献了巨大的成就,不过矿山产业也给我国环境造成了严重的污染,出现了资源枯竭等问题,因此要积极改善矿山产业的发展,促进资源可持续利用。我国科技的发展,变频控制技术得到持续的优化,也促进了变频技术在矿山产业中的合理应用,获得满意的应用效果。

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