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        變頻器變頻技術(shù)在煤礦皮帶機應(yīng)用探討

        2017-08-23 16:29:39蔡雨
        魅力中國 2017年20期
        關(guān)鍵詞:變頻器

        蔡雨

        摘要:為了提高煤礦企業(yè)生產(chǎn)效率及質(zhì)量,從而保證煤礦企業(yè)生產(chǎn)工作處于順利開展狀態(tài),進而為煤礦企業(yè)積累更多工作經(jīng)驗,便有必要在綜述變頻概念的基礎(chǔ)上,分析煤礦皮帶機應(yīng)用變頻器變頻技術(shù)的要點,以創(chuàng)新意識為切入點,就提出相應(yīng)的發(fā)展趨勢進行深入探究。然而,從現(xiàn)階段我國煤礦皮帶機變頻技術(shù)應(yīng)用水平來看,仍停留于粗放型階段,尚存在較多問題亟待解決。

        關(guān)鍵詞:變頻器;變頻技術(shù);煤礦生產(chǎn);煤礦皮帶機

        近年來,隨著我國經(jīng)濟不斷發(fā)展,城市規(guī)模不斷擴大,煤礦企業(yè)數(shù)量不斷增多,煤礦企業(yè)生產(chǎn)水平已取得一定進步與發(fā)展。同時,為了順應(yīng)時代發(fā)展潮流,滿足日益增長的煤炭生產(chǎn)需求,煤礦企業(yè)的工作重心逐步向皮帶機應(yīng)用變頻器變頻技術(shù)轉(zhuǎn)變。其中,變頻指改變設(shè)備供電頻率,調(diào)節(jié)設(shè)備負載,以滿足延長使用年限、降低損耗及節(jié)約能耗的需求[1]。變頻技術(shù)的核心為變頻器,主要利用轉(zhuǎn)換設(shè)備供電頻率實現(xiàn)自主調(diào)節(jié)電動機運轉(zhuǎn)速度率,將50赫茲固定電網(wǎng)頻改為30至130赫茲變化頻率,擴大電源電壓適應(yīng)范圍達到140至270伏特,切實解決電網(wǎng)電壓不穩(wěn)定影響設(shè)備正常運轉(zhuǎn)的問題。鑒于此,煤礦皮帶機應(yīng)用變頻器變頻技術(shù)的研究具有重要意義。

        一、變頻器變頻技術(shù)的概述

        變頻指改變設(shè)備供電頻率,調(diào)節(jié)設(shè)備負載,以滿足延長使用年限、降低損耗及節(jié)約能耗的需求。變頻技術(shù)的核心為變頻器,主要利用轉(zhuǎn)換設(shè)備供電頻率實現(xiàn)自主調(diào)節(jié)電動機運轉(zhuǎn)速度率,進一步切實解決電網(wǎng)電壓不穩(wěn)定影響設(shè)備正常運轉(zhuǎn)的問題[2]。同時,相較于普通變頻器,高壓變頻器的優(yōu)勢顯著,以實現(xiàn)煤礦皮帶機軟啟動為前提,緩慢啟動電機促使有效釋放膠帶內(nèi)部貯存能量,大大減少皮帶機停止作業(yè)或啟動作業(yè)時短暫沖擊力,避免膠帶受損,并且受變頻器特殊性的影響,即變頻器啟動時間60分鐘內(nèi)可自主調(diào)整,客觀上延長皮帶機啟動時間,進一步放寬膠帶強度要求,降低整體成本投入,延長皮帶機零部件使用年限。

        高壓變頻器切實解決煤礦皮帶機多電機驅(qū)動轉(zhuǎn)矩平衡問題,以變頻驅(qū)動方式為主實現(xiàn)“一拖一”控制,即主-從控制方式或其他控制方式滿足維持轉(zhuǎn)矩平衡的要求,并且利用變頻技術(shù)中無極調(diào)控交流傳動系統(tǒng)可實時改變煤礦皮帶機運輸速度,實現(xiàn)空載條件下額定速度內(nèi)速率任意調(diào)整,優(yōu)化煤礦皮帶機檢修工作流程,促使煤礦皮帶機具備低速驗帶功能[3]。此外,受變頻技術(shù)復(fù)雜性的影響,于低頻運轉(zhuǎn)條件下可輸出超過2倍額定力矩,能保證煤礦皮帶機重載啟動的穩(wěn)定性,并且利用煤流傳感器可自行調(diào)節(jié)膠帶運轉(zhuǎn)速度,避免膠帶磨損,節(jié)約電能消耗。

        總而言之,我國煤礦生產(chǎn)應(yīng)用集散控制技術(shù)的時間較早,現(xiàn)已形成較為完善的集散控制技術(shù)應(yīng)用體系,但是發(fā)展空間有限,無法滿足日益增長的煤炭使用需求。煤礦皮帶機應(yīng)用變頻技術(shù)不僅能激發(fā)傳統(tǒng)集散控制技術(shù)的活力,還能互相影響互相作用,彌補現(xiàn)有設(shè)備的不足,促使生產(chǎn)體系向集成化轉(zhuǎn)變。

        二、煤礦皮帶機應(yīng)用變頻器變頻技術(shù)的要點

        (一)分析不足

        受工頻啟動特殊性的影響,啟動時產(chǎn)生大量電流瞬間沖擊皮帶機,促使皮帶機機械應(yīng)力加大導(dǎo)致皮帶機內(nèi)部機件嚴重受損[4]。由此可見,煤礦皮帶機使用液壓耦合器必須提前進行空載啟動,不僅能有效預(yù)防工頻啟動問題,還能延長煤礦皮帶機使用年限,具備顯著價值作用。同時,工頻啟動嚴重影響電網(wǎng)運轉(zhuǎn)極易引發(fā)電壓下降問題促使其他機電設(shè)備無法正常作業(yè),間接影響煤礦企業(yè)經(jīng)濟效益。因此在實際實際應(yīng)用的過程中,技術(shù)人員增加軟啟動設(shè)置于皮帶機上,避免工頻啟動影響皮帶機使用年限。

        同時,常用軟啟動設(shè)置為水電阻,但是一旦液壓耦合器作業(yè)時間過長液體溫度過高超過“臨近值”造成合金塞溶化導(dǎo)致漏液問題,不僅引發(fā)環(huán)境污染,還客觀上增加維護工作量,并且使用液壓耦合器皮帶機短時間內(nèi)無法完成加載工作,促使皮帶機承受更大張力,影響皮帶機使用年限。一般說來,煤礦井下作業(yè)皮帶機較長,便于承擔大運輸量工作,普遍采用多電機驅(qū)動方式。如何解決多個電機驅(qū)動功率不平衡問題,是技術(shù)人員在實際工作過程中所面臨的主要問題。因此在實際應(yīng)用的過程中,技術(shù)人員斷增加皮帶強度預(yù)防皮帶受損問題,切實解決多個電機功率不平衡問題。

        (二)制定方案

        受電機輸出特殊性的影響,基本由皮帶耦合完成輸出,一旦電機存在滑差造成變頻器輸出頻率出現(xiàn)偏差導(dǎo)致輸出轉(zhuǎn)矩失衡引發(fā)皮帶機故障。因此在實際應(yīng)用的過程中,技術(shù)人員主動轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)工作理念,堅持實事求是的工作原則,對于使用多臺電機完成拖動的皮帶機重視電機間協(xié)調(diào)控制,以平衡各電機間輸出轉(zhuǎn)矩,設(shè)計不同的驅(qū)動方案滿足不同改造需求,例如:“一拖多并聯(lián)運”方案適用于單機電機,功率小且數(shù)量不得超過3臺,成本投入低;“主-從控制”方案適用于多個電機,電機間距小且數(shù)量不得超過3臺,系統(tǒng)簡單以滿足各電機間平衡出力為前提;“統(tǒng)一協(xié)調(diào)控制”方案適用于多個電機,電機間距大且數(shù)量必須超過3臺,系統(tǒng)復(fù)雜。

        此外,受煤礦生產(chǎn)特殊性的影響,煤礦井下作業(yè)條件艱苦,電磁干擾嚴重,要求所有生產(chǎn)設(shè)備具備一定抗電磁干擾性,特別是地質(zhì)條件越復(fù)雜,對于生產(chǎn)設(shè)備的抗電磁干擾性越嚴格。然而,從現(xiàn)階段我國煤礦皮帶機變頻技術(shù)應(yīng)用水平來看,仍停留于粗放型階段,尚存在較多問題亟待解決,存在埋下安全隱患的可能性。由此可見,增強煤礦皮帶機抗電磁干擾性是不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢。

        三、結(jié)語

        通過本文探究,認識到在社會經(jīng)濟穩(wěn)健發(fā)展的大背景下,我國城市規(guī)模不斷擴大,煤礦企業(yè)數(shù)量不斷增多,煤礦皮帶機應(yīng)用變頻技術(shù)水平逐步成熟,社會對于煤礦皮帶機應(yīng)用變頻技術(shù)提出全新的要求及標準。如何應(yīng)用變頻技術(shù)做好煤礦皮帶機改造工作,是煤礦企業(yè)在發(fā)展進程中所面臨的主要問題。因此,綜述變頻的概念,分析煤礦皮帶機應(yīng)用變頻器變頻技術(shù)的要點,以創(chuàng)新意識為切入點,提出相應(yīng)的發(fā)展趨勢具備顯著價值作用。

        參考文獻

        [1]姜繼壽.變頻器變頻技術(shù)在煤礦皮帶機應(yīng)用分析[J].山東煤炭科技,2016,01:105-107.

        [2]郭金星,田利瑞,胡令芝.高壓變頻器在煤礦皮帶輸送系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].變頻器世界,2016,08:75-79.

        [3]陳廷理.變頻技術(shù)在煤礦皮帶機改造中的應(yīng)用[J].機械管理開發(fā),2016,12:62-63.

        [4]劉玉慶.變頻技術(shù)在煤礦皮帶機改造中的應(yīng)用[J].中小企業(yè)管理與科技(中旬刊),2015,07:65.

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