導語：變頻節(jié)能技術(shù)在機電設備的應用一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：隨著我國科技的發(fā)展，以及經(jīng)濟水平的快速提高，變頻節(jié)能技術(shù)的發(fā)展越來越快。變頻節(jié)能技術(shù)具有控制、調(diào)節(jié)等特點，在礦井生產(chǎn)中應用變頻節(jié)能技術(shù)，可改善采礦環(huán)境，在運輸、選擇、提升、通風以及采礦等環(huán)節(jié)應用該技術(shù)均取得了顯著的效果。文章簡單闡述了變頻節(jié)能這一技術(shù)的基本原理，并對該技術(shù)在礦山機電設備中的應用進行了探討。

關(guān)鍵詞：變頻節(jié)能技術(shù)；礦山機電設備；應用

將變頻節(jié)能技術(shù)應用于礦山機電設備中，可以促進采礦環(huán)境的改善，增加工作效率，減小采礦成本，實現(xiàn)環(huán)境的保護，推動我國礦山機電設備的發(fā)展。

1變頻節(jié)能技術(shù)概述

1.1變頻節(jié)能技術(shù)內(nèi)涵。變頻節(jié)能技術(shù)是指通過科技手段和高科技設備改變設備當前頻率的技術(shù)。在這個技術(shù)中，變頻器負責控制設備的頻率，變頻器具有復雜的結(jié)構(gòu)，有很多相關(guān)的組件，包括電源板、控制面板、電極等。因此，有效收集相關(guān)組件可以使電動機總是運行在節(jié)電狀態(tài)。傳統(tǒng)機電設備的頻率是不能改變的，因此在操作過程中設備的速度是不能控制、改變的，這就使得機電設備處于恒定運行狀態(tài)，不可以結(jié)合實際需要對速度進行調(diào)整，嚴重的影響設備使用時間，增加設備能耗。然而，應用變頻節(jié)能技術(shù)可以促使機電設備更加靈活，能夠結(jié)合實際生產(chǎn)需要調(diào)整設備運行狀態(tài)，達到節(jié)能的目的[1]。1.2變頻節(jié)能技術(shù)工作原理。變頻器工作原理可以簡述為交-直-交，整流器將交流電源轉(zhuǎn)換成直流電源，然后把直流電源再轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷?、頻率，對交流電源進行有效控制，然后輸送給發(fā)電機?？刂啤⒄?、逆變以及直流電共同組成了變頻器的電路。其中，整流部分使用的整流器是三相橋式不可控制型的，直流部分主要起到濾波功能，其中直流儲能、緩沖是沒有功率的；逆變器部分采用IGBT三相橋式逆變器，可調(diào)整其輸出的脈沖寬度，對變頻器的功能有重要影響，也是變頻器的核心部分。變頻節(jié)能技術(shù)主要通過變頻調(diào)速系統(tǒng)調(diào)整電機轉(zhuǎn)速，達到節(jié)能目的。變速系統(tǒng)中電機轉(zhuǎn)速變化的公式為：n=50f（1-S）/P，其中f為電源頻率，P為電機極對的數(shù)量，S為滑差。

2變頻節(jié)能技術(shù)在礦山機電設備中的應用

2.1在礦井提升機中的應用分析。提升機在礦井中的主要作用是對施工人員、施工材料進行安全的輸送，在礦山生產(chǎn)中具有決定性的地位。一般傳統(tǒng)的方法是先將金屬電阻器連接到電機轉(zhuǎn)子電路的內(nèi)部，再利用接觸器、鼓控制器將電阻器切斷，進而達到調(diào)速的目的。不可避免地會產(chǎn)生一些問題，比如過度消耗電阻、散熱不好等。因為電阻調(diào)速的速度范圍太小，這就造成了精確度不夠的現(xiàn)象。在進行分散、減速的工況下，應當具備相應的低頻電源或者動力制動直流電源，這就非常容易導致設備損壞，并造成巨大的電能浪費。此時，礦井生產(chǎn)安全性的遭到質(zhì)疑，這就會影響礦井生產(chǎn)以及經(jīng)濟效益。將變頻節(jié)能這一技術(shù)應用于礦井提升機中，可以從根本上避免很多問題，達到無極平穩(wěn)的減速、加速，提高系統(tǒng)性能，加強保護，其優(yōu)勢有：第一，制動、速度是用過電氣進行控制的，降低了沖擊與機械磨損，增加設備使用時間；第二，回饋制動，如果提升機是在負力狀態(tài)下，那么電機會將產(chǎn)生的再生能量直接反饋給電網(wǎng)，這樣不僅節(jié)省了電能，增加制動力矩，提高絞車安全；第三，對精確度的控制較高，并且其可擴展性能非常好，通過修改內(nèi)部程序能夠?qū)ο到y(tǒng)的功能參數(shù)進行相應的調(diào)節(jié)，這樣就不用更改硬件接線，便可以實施柔性控制[2]。2.2變頻節(jié)能技術(shù)在銅礦井下通風系統(tǒng)的應用。在工頻情況下，大電機頻繁啟動和停止是非常困難的，同時會導致電能的損失和電流沖擊，對電動機安全、使用壽命造成不利影響。變頻器可對風機頻率進行調(diào)節(jié)，進而調(diào)節(jié)風機運行功率，減小不必要的功率損耗。此外，可減小電動機發(fā)生故障的頻率，增加電動機使用時間，減小電網(wǎng)的無功功率的損失以及對容量的要求。為了發(fā)揮變頻器支持井下風機的功能，科學地利用風機的變頻調(diào)速，需要采用適合礦井通風機井下調(diào)速的節(jié)能控制系統(tǒng)。因為礦井下空氣流量不斷變化，所以不適合使用閉環(huán)控制。一般傳感器等反饋設施很難使用保護設施，再加上礦井下灰塵多、比較潮濕，所以傳感器極易受到放炮等的影響，因此，可使用開環(huán)控制。2.3變頻控制技術(shù)在通風機中的應用。隨著開挖不斷加深，風壓井繼續(xù)增加，風機要求的功率增加。然而，風機功率已成為礦山開發(fā)的一個重要問題。礦井通風設備采用變頻調(diào)速后，可根據(jù)巷道的風量要求調(diào)整速度，避免功耗，具有非常明顯的效果。通過改造逆變器，風機能夠進行變頻軟啟動，避免了啟動電流造成的不良影響，并且不會影響到設備，也可以隨意啟動和停止。在大多數(shù)情況下，通風機運行速率比較小，所以減小了通風機工作量，延長其使用時間，降低不必要的檢修。另外，為保證與電機運行速率一致，一般要確保2臺電機頻率的一致性，防止風阻，確保通風機安全運行[3]。2.4在流體負荷設備中的應用。變頻節(jié)能技術(shù)在流載設備中的應用主要體現(xiàn)在風機和泵的變頻調(diào)速中。變頻調(diào)速技術(shù)在風機中的應用不斷增加，同時也針對銅礦環(huán)境設計出專門的變頻調(diào)速裝置。在風機改造后，實際轉(zhuǎn)速比改進前的最小速度降低了很多。電機的實際輸出功率是在前導器半關(guān)閉時的高1/3風量與風壓，更適合于礦井的特點，每年可節(jié)省大量的電力。該變頻調(diào)速在采區(qū)供水和液壓泵中靈活應用，降低了設備的機械影響，提高了工藝系統(tǒng)控制的靈活性，促進產(chǎn)品質(zhì)量的增加?？梢钥刂票玫钠椒€(wěn)起動和停止，及時加速和減速。它保證了井下液位的恒定水平，減少了泵的空閑時間所帶來的大量的能量消耗，同時也減少了機械設備不必要的損耗，從而確保了生產(chǎn)的安全高效運行[4]。2.5變頻控制技術(shù)在電控絞車系統(tǒng)中的應用。在電控或者保護系統(tǒng)中，使用變頻控制技術(shù)一般需要把電壓波動維持在－15%~＋10%范圍內(nèi)，把頻率波動維持在±2.5%范圍內(nèi)，輸出功率、頻率以及輸入電壓分別為200kW、50Hz、660V，同時具備連續(xù)、可調(diào)節(jié)的特點。在電控絞車系統(tǒng)中使用變頻控制技術(shù)，可促進系統(tǒng)過載能力的提高，將額定負載控制在－120%~＋120%范圍內(nèi)，可以更好的滿足運行條件，對元件過熱、欠壓等起到良好的保護作用；促進自動轉(zhuǎn)矩低頻運轉(zhuǎn)能力的提高，達到額定轉(zhuǎn)矩的目的。

3結(jié)束語

現(xiàn)階段，在采礦行業(yè)應用變頻技術(shù)依然處于起步階段，在大型機器中對變頻技術(shù)的應用還是比較少的，然而在采礦企業(yè)產(chǎn)品更新、改造的過程中，應用變頻技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)了節(jié)能、自動化生產(chǎn)，且效果非常顯著。在采礦生產(chǎn)過程中，積極應用變頻技術(shù)是目前采礦企業(yè)實現(xiàn)節(jié)能降耗的重要手段，同時也是促進企業(yè)經(jīng)濟增長的重要途徑。在采礦機電設備中，變頻技術(shù)具有非常高的科技含量，且與企業(yè)經(jīng)濟效益密切相關(guān)。

參考文獻：

[1]張偉.變頻節(jié)能技術(shù)在礦山設備中的應用探討[J].能源與節(jié)能，2018（01）：71-72.

[2]王鳳.變頻技術(shù)在煤礦機電設備節(jié)能改造中的應用探究[J].科學技術(shù)創(chuàng)新，2017（23）：97-98.

[3]李小艷.變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦機電設備中的應用[J].機械管理開發(fā)，2016，31（06）：172-173+185.

[4]王李鵬.變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦機電設備中的應用[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2015（28）：97-98.

[5]王星星.變頻調(diào)速裝置在礦山通風系統(tǒng)中的節(jié)能應用[J].河南科技，2013（12）：98.

[6]蘭明立.淺議變頻節(jié)能技術(shù)在礦山設備中的應用[J].廣東科技，2013，22（02）：91+27.

[7]王治江.變頻節(jié)能技術(shù)在礦山風機、水泵上的應用[J].變頻器世界，2008（10）：82-84.

作者:蔣建華 單位:云南金沙礦業(yè)股份有限公司湯丹公司