趙聰 張濤

摘 要：我國(guó)作為煤炭大國(guó)之一，對(duì)煤炭資源的儲(chǔ)存、生產(chǎn)等工作都已逐漸趨于完善，但一些能源、資源損耗過大的問題仍存在于煤炭開采的過程中，這無(wú)疑與現(xiàn)階段環(huán)保、節(jié)能的發(fā)展理念相駁。故本文就對(duì)現(xiàn)階段煤礦機(jī)電設(shè)備的使用情況予以分析，并經(jīng)由對(duì)變頻節(jié)能技術(shù)在各類煤礦機(jī)電設(shè)備中的具體應(yīng)用與所起到的重要效果，論述了應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù)在現(xiàn)階段煤礦行業(yè)發(fā)展中的重要性。

關(guān)鍵詞：煤礦機(jī)電設(shè)備；變頻技能技術(shù)；應(yīng)用

由于煤礦開采工作中的地理位置較為特殊，故在煤礦行業(yè)的相關(guān)工作中往往存在設(shè)備損耗、能源損耗較高的問題，并提高了對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行運(yùn)行維護(hù)的難度。為了保障相關(guān)煤礦機(jī)電設(shè)備的正常運(yùn)行，本文就介紹了變頻節(jié)能技術(shù)，經(jīng)由該技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的穩(wěn)定控制，不僅能夠?yàn)橄嚓P(guān)人員的高效工作打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，還能在一定程度上節(jié)約能源、降低設(shè)備損耗。

1.變頻節(jié)能技術(shù)的概況

變頻節(jié)能技術(shù)主要是利用變頻器對(duì)電流頻率進(jìn)行調(diào)控，通過將變頻器在設(shè)備內(nèi)部的安裝，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)電設(shè)備運(yùn)行情況的控制，簡(jiǎn)單來說即是自動(dòng)化的設(shè)備控制技術(shù)。由于在調(diào)控相關(guān)設(shè)備運(yùn)行情況的過程中通常需要進(jìn)行諸如變流、濾波等過程，故變頻器的結(jié)構(gòu)組成往往較為復(fù)雜，主要由整流器、直流環(huán)節(jié)、逆變器與控制電路等四部分構(gòu)成，經(jīng)由各組成部分的協(xié)同運(yùn)作，從而將設(shè)備內(nèi)部的直流電與變流電進(jìn)行轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)對(duì)電流頻率的控制[1]。通常變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用主要是保障設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，并經(jīng)由對(duì)電力負(fù)載的變化來調(diào)整工作頻率，用不同頻率的工作來避免能源浪費(fèi)現(xiàn)象。

2.現(xiàn)階段煤礦機(jī)電設(shè)備的使用情況

由于大部分煤礦機(jī)電設(shè)備通常應(yīng)用于地下環(huán)境，這就使得設(shè)備運(yùn)行中往往較易出現(xiàn)各類故障、問題，并且相關(guān)設(shè)備中復(fù)雜的組成結(jié)構(gòu)也在一定程度上提高了采煤、維修等工作的難度。同時(shí)現(xiàn)階段相關(guān)設(shè)備在使用中往往是日以繼夜的持續(xù)開啟，雖然在一定程度上提高了工作效率，但由于過長(zhǎng)時(shí)間的持續(xù)運(yùn)行，相關(guān)設(shè)備不僅容易出現(xiàn)故障現(xiàn)象，其運(yùn)行中的能源消耗也較高，往往會(huì)提高采煤成本。而且部分機(jī)電設(shè)備會(huì)在工作使用過程持續(xù)以額定頻率來進(jìn)行工作，這就導(dǎo)致其功率缺乏切實(shí)調(diào)控，往往會(huì)因?yàn)檫^大的運(yùn)行功率而增加設(shè)備能耗。在部分煤礦機(jī)電設(shè)備中，為實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)控，常會(huì)改變其電路中金屬電阻的電阻值，這不僅使相關(guān)設(shè)備的能耗較大，還使得設(shè)備運(yùn)行的安全安全性降低，致使在采礦工作中存留有安全隱患。此外，部分所應(yīng)用設(shè)備較為傳統(tǒng)，其設(shè)備性能較差，也是機(jī)電設(shè)備能耗較大、相關(guān)工作成效較低的原因之一，故現(xiàn)階段尚需應(yīng)用新型技術(shù)、配件等對(duì)傳統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行革新、優(yōu)化，從而改善相關(guān)設(shè)備的性能與能耗。

3.變頻節(jié)能技術(shù)在各類煤礦機(jī)電設(shè)備中的實(shí)際應(yīng)用

3.1 鉆井設(shè)備

在煤礦機(jī)電設(shè)備中鉆井設(shè)備往往有著重要地位，其主要是在變頻電動(dòng)機(jī)的作用下，絞車受驅(qū)動(dòng)而與泥漿進(jìn)行共同運(yùn)動(dòng)。然而由于相關(guān)設(shè)備中的轉(zhuǎn)子電路往往是金屬電阻，這就使得轉(zhuǎn)子電路會(huì)對(duì)設(shè)備生產(chǎn)造成不利影響，導(dǎo)致相關(guān)設(shè)備的能耗增加。而隨著現(xiàn)階段節(jié)能減排的落實(shí)、普及，這就需要相關(guān)人員對(duì)設(shè)備能耗的注重，將傳統(tǒng)的相關(guān)工作設(shè)備更換為變頻防爆交流電機(jī)，并結(jié)合相關(guān)的變頻調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行綜合使用，不僅能夠提高設(shè)備功率而提升工作效率，還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)相關(guān)信息系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等的有效調(diào)節(jié)、管理。同時(shí)，在應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù)前，應(yīng)通過高效化的設(shè)計(jì)工作來為工作質(zhì)量打下良好保障，可采用冗余化設(shè)計(jì)，對(duì)PLC進(jìn)行冗余化處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)安全葫蘆的雙線控制。但在進(jìn)行冗余化設(shè)計(jì)時(shí)也要確保設(shè)備中電流與電阻比值的冗余量應(yīng)在20%以上，保證冗余化設(shè)計(jì)能夠獲取到良好的設(shè)計(jì)成效[2]。在實(shí)際進(jìn)行相關(guān)工作時(shí)，相關(guān)人員可以通過使用諸如攝像頭、無(wú)人機(jī)等監(jiān)控設(shè)備來對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程的實(shí)時(shí)監(jiān)控，并且由此還能連高保障電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行，為鉆井設(shè)備的正常運(yùn)行打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

3.2 采煤設(shè)備

雖然現(xiàn)階段設(shè)備運(yùn)行中往往較易出現(xiàn)問題，應(yīng)用相關(guān)設(shè)備進(jìn)行的采煤工作，其效率與質(zhì)量仍要高出人工采煤，能夠在一定程度上節(jié)省人力資源。而隨著環(huán)保節(jié)能的理念普及，現(xiàn)階段相關(guān)人員已愈加注重起各類設(shè)備持續(xù)運(yùn)行所消耗的大量不可再生資源。對(duì)此，相關(guān)人員可應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù)，以降低設(shè)備運(yùn)行損耗。具體應(yīng)用方式是通過在相關(guān)采煤設(shè)備內(nèi)安設(shè)變頻器，以煤礦挖掘工作時(shí)對(duì)設(shè)備的實(shí)際需求為基，從而切實(shí)改變采煤設(shè)備內(nèi)部的電壓、頻率等，由此將采煤設(shè)備調(diào)節(jié)為最佳狀態(tài)，不僅能夠有效保障采煤工作的效率，也能夠預(yù)防由于頻率、電壓過高等問題所導(dǎo)致的能源損耗、設(shè)備易損壞現(xiàn)象，為相關(guān)設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行打下堅(jiān)實(shí)保障[3]。此外，想要提高工作效率與能源利用率，相關(guān)人員還要善于利用現(xiàn)代的新型技術(shù)，諸如使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立起自動(dòng)化的網(wǎng)絡(luò)控制平臺(tái)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)設(shè)備的實(shí)時(shí)檢測(cè)與自動(dòng)化利用，也能起到保障設(shè)備運(yùn)行效率、預(yù)防相關(guān)問題的作用。

3.3 皮帶傳輸機(jī)

一般情況下，即便皮帶傳輸機(jī)處于無(wú)負(fù)荷、低負(fù)荷等運(yùn)行狀態(tài)，其也仍然會(huì)繼續(xù)按額定功率進(jìn)行運(yùn)行，這就導(dǎo)致當(dāng)皮帶運(yùn)輸機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)不穩(wěn)時(shí)，導(dǎo)致能源損耗較高的情況。故相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)積極采取變頻節(jié)能技術(shù)，經(jīng)由變頻器對(duì)皮帶傳輸機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的調(diào)控，從而在皮帶傳輸機(jī)在不良狀態(tài)運(yùn)行時(shí)降低其皮帶轉(zhuǎn)速，減小其在運(yùn)行中對(duì)電力能源的損耗。并且經(jīng)由對(duì)電流、電壓的調(diào)控，變頻節(jié)能技術(shù)往往還能預(yù)防皮帶傳輸機(jī)出現(xiàn)運(yùn)行過熱、電流沖擊等各類問題，保障皮帶傳輸機(jī)的使用性能，并有著提高工作人員工作效率與工作安全性的作用。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，雖然現(xiàn)階段我國(guó)煤炭行業(yè)的發(fā)展已逐漸趨于完善，但在該行業(yè)的相關(guān)工作中卻常為了保障效率，導(dǎo)致在工作中存在較高的能源損耗，這在提倡節(jié)能、減排的現(xiàn)階段無(wú)疑是有待改善的不良情況。而應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù)，往往能夠經(jīng)由對(duì)相關(guān)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的調(diào)控，不僅保障了相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行效率，還有著降低設(shè)備維護(hù)成本與能源損耗的作用，由此提高煤礦行業(yè)中相關(guān)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

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