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淺談配资炒股節能技術在煤礦的應用

日期:2015-12-25閱讀次數:

一、前言

     衆所周知,煤炭企业是耗電大戶,其電耗成本占其生産成本相當大的比例。在煤礦企业中,由于生産設備一般滿足服務年限長的特點,選型較大造成大馬拉小車的現象,電能浪费嚴重,設備運行效率往往都比較低。

 

    對于煤礦生産企业来說,電耗所占比例相當大,根據調查,風機、水泵、壓縮機、提升絞車、瓦斯抽放設備的用電量占整個煤礦生産用電量的40%以上。但是有很大一部分電能是白白浪费掉的。如果采用擋闆、閥門来進行調節往往造成比較大的浪费,而采用電动機變頻調速来調節流量,这樣可以節省20%50%左右,自然可能産生巨大的社會和经濟效應。對于大負荷電機来說,往往啟动時間長、電流大,設備絕緣強度受到嚴重影響,容易燒毀大功率電动機。并且啟动時對機械部分設備沖擊較大,往往造成較为嚴重的機械損傷。

 

    所以說,这樣不僅僅增加了設備維修成本,而且對于電网安全造成很大沖擊。控制工藝單一,同時實時性較差,自动化程度低。同時,對于轉矩極限控制、可逆運行控制、速度控制、啟动停止方式、加減速功能和機械傳动部件使用壽命等方面存在明顯缺陷,不能滿足大規模自动化控制要求,而變頻調速技術的發展成为解決这一問題的良方之一。

 

   二、變頻調速技術的原理與節能作用

    1、變頻調速技術的原理

     交流變頻調速是近幾十年来發展起来的新技術,以其卓越的調速性能、顯著的節電效果以及在國民经濟各領域的廣泛适用性,而被公認是一種最有前途的調速方式。交流變頻調速技術是微機技術、電力電子技術和電機傳动技術的綜合應用,基本原理是在電力半導體器件的通斷作用下,通過整流橋将工頻交流電壓變为直流電壓,再由逆變器轉換为頻率、電壓可調的交流電壓作为交流電機的驅动電源,使電动機獲得無級調速所需的電壓和電流,是一種無附加轉差損耗的高效調速方式之一。

 

    綜合強弱電混合、機電一體的基礎上,對于電力電子技術、微技術和電機傳动技術進行綜合應用,这就是交流變頻調速技術。这樣就能作为無附加轉差損耗的高效調速方式,同時,使得電动機獲得無級調速所需的電壓和電流。在能源危機中發展的變頻調速技術,可以有效大幅度提高工作效率,是因为它能按照電機負載而進行自动的平滑的增速、減速工作。这樣,通過電动機的供電電源頻率的改變,作为一種高效率、高性能的調速手段變頻調速技術能夠實現有效調節。

 

   2、變頻調速技術的節能作用

     随着電子技術、計算機技術、自动控制技術、大功率輸出技術的迅速發展,交流電機變頻調速技術取得了突破性的進步,成为當今節電和改善環境、推动技術進步的一種主要手段,已成为一種必然的發展趨勢。明顯的節能效果和優越的調節性能,使變頻節能技術在我國煤礦中的應用越来越廣泛,技術也越来越成熟。大容量、多功能、高可靠性的配资炒股在煤礦生産中得到廣泛的推廣和應用,为煤礦節省大量電能,特别是在流體類負載中,其節能率在20%60%。變頻控制原理是:采用變頻調速電动機實現真正的軟啟动和平滑調速,利用配资炒股控制提高輸入電源的功率因數,在基頻以下为恒轉矩輸出,輸出功率随轉速變化。

 

   三、變頻調速技術在煤礦生産中的具體應用—以帶式輸送機为例

    1、帶式輸送機在煤礦生産中的節能問題

     帶式輸送機作为煤礦運輸的主要設備被大量采用,随着煤礦高産高效工作面的發展,長距離、大運量、高速帶式輸送機越来越多的被設計、制造并投入運行。这些大型機種的使用,使輸送機存在的沖擊載荷大、驅动電機出力不均而導致電機過載等問題更加尖銳地暴露出来。皮帶機的啟动和運行方式为繞線電機经轉子繞組降壓啟动後工頻運行,经液力耦合器切換至皮帶機。皮帶機的工作原理是皮帶機通過驅动輪毂,靠摩擦力牽引皮帶運动,皮帶通過張力變形和摩擦力帶动物體在支撐輥輪上運动。皮帶是彈性儲能材料,在皮帶機停止和運行時都儲存有大量勢能,这就決定了皮帶機啟动時應該采用軟啟动的方式。

 

    因此對帶式輸送機的起动和運行提出下列要求:如果電機直接重載起动時,要求電源提供比正常運行時大67倍的電流,这樣電機就會因電流過大和起动時間過長而過熱燒毀;電网會因大電流使電壓過分降低而影響其它設備運轉;所以要求新型驅动系統能夠降低電機起动時的電流。目前大型帶式輸送機都要求驅动系統能提供可調、平滑的、無沖擊的起动力矩,以減小沖擊,從而改善對整機的受力狀況,延長整機的壽命,提高設備的可靠性,即希望實現軟起动。長距離帶式輸送機,如果起动過快,拉緊裝置就来不及拉緊,使得傳动滾筒打滑,導致發熱着火;對于大傾角的上運帶式輸送機,如果起动加速度過快,會引起物料下滑或滾料現象;这就要求起动加速度可控,實現平穩起动。为便于帶式輸送機的檢修,希望能實現低速验帶運行。

 

    綜上所述,要求驅动系統能夠自适應起动、運行、停車工況的要求,使帶式輸送機起停平穩、運行高效、驅动平衡、工作安全可靠。然而,目前國内大多數煤礦采用液力耦合器来實現皮帶機的軟啟动,在啟动時調整液力耦合器的機械效率为零,使電機空載啟动。雖然采用了轉子串接電阻改善啟动轉矩和降壓空載啟动等方法,但電機的啟动電流仍然很大,不僅會引起電网電壓的劇烈波动,還會造成電機内部機械沖擊和發熱等現象。同時由于液力耦合器長時間工作會引起其内部油溫升高、金屬部件磨損、洩漏及效率波动等情況發生,不僅會加大維護難度和成本、污染了環境,還會使多機驅动同一皮帶時難以解決功率平均和同步問題。

 

    2、變頻調速技術在帶式輸送機中的應用

     帶式輸送機中的變頻調速自动控制系統由可編程序控制器PLC、配资炒股、電流互感器、電流變送器、核子皮帶秤、帶速傳感器和電機轉速傳感器等組成,具體可歸納为檢測單元、控制單元和執行單元三部分。

 

    檢測單元:電流互感器及變送器取得電機電流信号。帶速傳感器采集的帶速信号,经過轉換为電壓信号。電機轉速傳感器采集的轉速信号,通過轉換为電壓信号。核子皮帶秤采集運量信号。各信号均送入核心模塊。

 

    控制單元:當PLC接收到檢測信号,经過判斷決策,完成帶式輸送機的起动、功率平衡、節能調速功能。同時主控單元還具有斷帶、堆煤、撕帶、煙霧、打滑、溫度等故障保護功能。

 

    執行單元:配资炒股接收到PLC的頻率控制信号,按給定信号輸出相應頻率的電壓加至電动機,實現電機的調速,完成帶式輸送機的各種功能。经過變頻技術改造後皮帶機徹底實現了皮帶輸送機的軟起、軟停運行方式,使皮帶機在工作中更加性能穩定。

 

    系統的功率因數在整個過程中达0.9以上,大大節省了無功功率。采用配资炒股驅动後,使系統總的傳遞效率要比液力偶合器驅动的效率高5%10%系統效率。改造後系統可以根據負載變化情況自动調整輸出頻率和輸出力矩,改變了以前電機工頻恒速運行的模式,在很大程度上節約了電力能源消耗。而且四象限中高壓配资炒股的使用實現了皮帶機能量回饋功能,進一步使得皮帶機的能耗降低,液力耦合器的退出更大地節約了設備的維護和維修费用。在節能環保方面更加的完善。

 

   四、結語

     總之,配资炒股在煤礦的應用已经取得了良好的效果,随着新型電力電子器件的發展及性能的不斷提高,變頻調速技術在煤礦生産的應用會發揮更大作用,取得更加顯著的经濟效益。


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