机电设备中变频节能技术运用研究

机电设备中变频节能技术运用研究

刘泽飞

身份证号码440683198901040651

摘要:机电设备是煤炭生产过程中不可缺少的一类设备，对提高煤炭生产效率有很大的帮助。为了生产大量煤炭，采煤机、带式输送机、通风机等机电设备长期高负荷运行，不仅消耗大量电能，而且增加煤炭生产成本。变频节能技术可以很好地控制煤矿企业机电设备的功率损耗。变频节能技术可应用于地下机电设备，降低机电设备的功耗，避免电力资源的损失。

关键词：机电设备；变频节能技术；电能损耗

0引言

在改革开放的背景下，国家大力倡导利用环境能源，形成重工业技术改造，解决了长期以来第一产业发展带来的诸多环境污染问题。煤矿行业的专业技术人员也在积极探索节能新技术。他们发现，在煤矿机电设备中应用变频节能技术，可以有效节约生产成本，改善环境污染。

1变频节能控制装置的构成及运行方式

当前，传感器技术水平已经大大提高，可以充分利用各种传感器对皮带的运行速度、温度等进行数据采集，通过PLC处理、控制皮带运转，达到安全、可靠、节能、高效运行的目的。以一部皮带为例，通过安设PLC防爆控制箱、速度传感器、开停传感器、料流传感器、防爆电源箱等设备，控制系统实施监控皮带运行情况，并自动根据运送煤量调节皮带速度，实现节能目的。PLC即可编程逻辑控制器，可对传感器采集数据进行分析计算并实现有效控制。防爆箱用于防爆变频器的监测，可设置在皮带机头司机操作台；速度传感器用于监测皮带运行速度并起到速度保护作用，可安设在皮带机头下皮带上；料流传感器用于实时监测皮带机上物料量，安设在距离皮带机头100m左右的位置；同时在给煤机驱动电机电缆上安装一台开停传感器，用来检测该给煤机的运行信号。

2应用领域

2.1提升机设备运用

对于传统的煤矿企业来说，提升机的应用非常广泛，是最基本的设备，这也决定了其在煤矿生产中的重要作用。在生产过程中，煤矿提升机的应用关系到整个生产线的安全。首先是改变金属中的电阻，并将其转移到电机的转子上，以更好地完成速度调节。然而，这也会产生一些负面影响。例如，它实际上可能导致其安全系数降低，并且还可能导致大量电能消耗。专家学者也提出，可以通过一些变频防爆技术和四像变频技术来改善这种状况。

2.2空气压缩机设备中的应用

在进行矿山开采过程中，因为矿山周围环境较为恶劣且复杂，为此其对于机电设备的要求以及类型较高，进而才能更好地提升开采效果。而作为其中最为常用的设备之一，空气压缩机设备的应用发挥着举足轻重的作用。作为气源装置设备的核心部分，空气压缩机在实际矿山开采过程中主要是依靠单片机设备以及工业机械设备来实现相关操作和运行，通过不同类型的机械能来转变为气体的动能进而为机电设备的运行提供动力，而随着社会的发展，显然传统的继电器控制已经无法满足节能个性化发展需求，而通过PLC技术的应用，不仅可以有效地解决继电器控制所产生的不良效果，而且还可降低故障发生概率，保证设备的正常运行尤其是在节能控制方面具有良好的效果。另外，以可编程控制器为核心的空气压缩机，解决了单片机或继电器控制数据测试不准及抗干扰能力差，完善了空气压缩机的温度监测、压力监测、电参数检测等多重保护。

2.3传感检测单元设计与选型

系统通过传感器检测单元对提升机自身运行参数进行全方位检测，一是监测提升机的动态，二是为PLC发出控制指令、故障预警提供数据支持。（1）闸瓦磨损检测行程开关：滚筒周围共有４道闸，为防止工作过程中闸瓦磨损出现问题，系统选用行程开关，将其安装在闸边，一旦发生磨损，行程开关会自动断开。行程开关选用德力西公司生产的LXK3-20S/L。（2）松绳检测行程开关：针对提升过程中出现的松绳问题，采用KBXC-5/127-1矿用行程开关，在提升钢丝绳横放一条绳，绳子两端挂在摇臂式行程幵关上，一旦发生松绳，便会压倒行程开关，使提升机停止工作。（3）提升机位置检测：为确定提升机在提升过程中的位置，采用磁敏开关，配合磁钢。将磁钢安装于提升机顶部，磁钢通过吸合不同位置的磁敏开关便可确定提升机的位置，磁敏开关型号为DI-SORIC。（4）制动油油压检测：通过压力变送器对制动油压进行检测，用于判断液压站是否正常工作。将压力变送器安装在液压站出管的Ａ管和Ｂ管上。压力变送器型号选用PTH504。

2.4在胶带机以及井下风门中的应用

随着社会的发展以及科技的进步，机电一体化逐渐成为机电设备未来的发展趋势。而对于矿山企业而言，通过PLC技术应用在胶带机中，不仅可以提升整改效果，而且还可以切实的保证整改质量和效率。在对胶带机进行优化和改造过程中，KZP系列盘式可控制装置主要是通过利用电动机的输出轴和输送带上的速度传感器来收集胶带工作时的各项数据，最后由显示器来显示最终的数据。进而有效地发挥PLC技术的应用优势最终实现对机电设备的优化升级。另外，井下风门的PLC控制。对于矿山机电控制而言，由于大部分的井下风门具有依靠人力操作来实现开启以及关闭的，但是由于其负压较高，所以导致其操作难度较大并且极易造成风门的损坏。而通过PLC技术的应用则可以有效地提升操作质量和效率。该技术通过与红外传感技术的应用可以对风门的开启进行编程操作，这样不仅节约了大量的人力成本，而且还保证了人员的安全。通过PLC技术的编程系统可以发出控制指令，驱动油缸以及电磁阀做活塞运动，从而实现风门的启动。当启动的角度达到90º时，风门则会停止开启，此时行人以及车辆可以安全通过。当风门关闭时，系统则会发出相应的关闭指令进而控制电磁阀进行换向转动，风门在驱动力的作用下也就会关闭。

2.5对不同级别状态的监控

通过PLC技术的应用相关人员可以有针对性地对预先铺设的传感器信息进行动态的收集和整理，然后通过CPU来对信息进行存储和分析，最后通过专业的显示设备进行结果显示以获取精准的工作状态技术以及相应的参数信息，从而实现对不同级别状态信息的监控。除此以外，通过PLC技术的应用可以有效地降低压缩机控制器的更换频率，进而提升其的使用寿命，实现煤矿机电设备的节能管控。

3应用前景

对于目前企业的需求来说，这项技术的发展是不够的，未来还有很大的发展空间。随着科学技术的飞速发展，大多数电子高新技术可以更好地应用于许多领域。客观地展望了变频节能技术的发展前景。对于煤矿企业来说，它不仅可以有效地节约电能，而且可以改善生产工艺。虽然能源结构不断调整和重组，但这并不意味着变频节能技术仍在进步，而是比例不同。虽然煤炭消费正在下降，但巨大的基础比例仍然使需求日益突出。因此，广大煤矿企业必须深入应用变频节能技术，深化技术开发条件。

4结束语

综上所述，机电设备是煤矿行业不可缺少的设备，但机电设备的运行需要消耗大量的电能。变频技术在井下应用后，问题一一得到解决。采用变频节能技术可以大大降低机电设备的功率损耗，提高设备的效率。随着节能技术研究步伐的加快，变频节能技术与机电设备的兼容性将更好，机电设备的智能化进程将进一步加快。

参考文献

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