变频节能技术在煤矿通风机的运用

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1.变频节能技术在煤矿通风机中应用础分析

据有关调查显示，我国大多数针对煤矿通风机而进行的变频节能技术改造中，主要是按照变频节能的技术原理以及煤矿通风机中存在的问题入手，结合其应用情况而发挥两者结合的最大效果。下面针对具体的变频节能技术原理以及煤矿通风机的应用问题进行详细的论述，为后期进行技术应用实践而奠定基础。(1)技术应用原理针对变频节能技术的应用原理进行分析，主要是从煤矿通风机中的电动机部件入手，结合其运行特点而展开详细分析。在煤矿通风机当中，其一般是采用交流异步电机来进行风机的运转，但是由于交流异步电机具有尺寸小、成本低、周期长以及稳定性的特点，就导致其在风速调节上存在一定的缺陷。变频节能技术是在交流异步电机中加入了交流变频调速功能，达到调整电动机转速调整的效果。然而，在优化电动机的转速调整功能之后，同时会影响到电动机转动的稳定性，进而影响到电动机运转的性能上。由此，还需要在电动机改良过程中加入恒功率技术以及恒磁通技术，从多个角度来实现对送风量的控制以及运行功率的保障。与此同时，变频节能技术的应用使得电动机还会长期处于低负荷的运转状态，进而造成大量的电能被消耗掉，造成不必要的电能浪费。这就需要在具体应用变频机能技术时结合煤矿通风机的电力消耗情况而进行改善，达到节约电能利用的效果、减低能耗。变频技术主要就是根据流体力学比例定律而进行研制的。其中，当通风机的转动速度发生变化时，其转速和风量存在一定的正比关系。而当风量的总需求小于电机功率所产生的总风量时，我们就可通过减小风机转动的速度来实现对电机功率的有效调节，这样就能实现对通风机设备转动速度的有效调节，以此来达到节能降耗的目的。(2)技术应用现状调查显示，在目前的煤矿通风机应用中大致是存在节能问题、通风系统建设问题、通风管理问题以及安全监察问题等现状，制约着煤矿通风机的性能发挥。具体而言，在煤矿通风机应用的节能问题上，主要是由于煤矿通风机的运转，使得其需要大量的电能，并且在较长的时间内保持大量的电能消耗情况，导致煤矿通风机的送风量有限，进而也就无法满足煤矿的通风需求。同时，由于煤矿通风机具有启动难、完善程度低的特点，就导致其设备容易出现损坏等各种故障，有时甚至可能出现设备绝缘体破坏造成电流问题，极大地影响了煤矿通风机的使用寿命。而针对其通风系统不完善的情况，则是由于人为原因和开采环境的限制等导致了煤矿通风机在设计时就埋下了一定的安全隐患，并且随着其运行时间增加，在应对一些复杂的巷道环境、岩石硬度以及建设工艺等容易导致撞击、翻车等安全事故的发生，危害人员安全。此后，针对通风系统的管理问题和安全监察管理问题则是由于缺乏安全管理制度的制定和规范，导致在进行通风系统管理时，缺乏统一的标准规范，进而容易导致煤矿通风机风门出现质量问题，影响其性能的发挥。而且，由于对安全监察工作重视程度有限，就导致在缺乏安全监察制度的情况下，使得其调控管理上存在缺陷，影响了通风安全性的管控。

2.变频节能技术在煤矿通风机中的应用实践分析

上面已经对变频节能技术在煤矿通风机的应用实况进行了大致的分析，可以发现：在推进变频节能技术应用时，需要从多个角度实现对煤矿通风机的问题解决，并结合变频节能技术的应用原理来优化其结合形式，最终推动煤矿通风机性能的优化。主要的变频节能技术在煤矿通风机中的应用实践有以下几个方面：(1)变频器的改良在煤矿通风机中应用变频节能技术，主要是从煤矿通风机的变频器的安装出发，结合一定的变频调速功能发挥情况，实现对煤矿通风机的送风量、风速、运行效率以及稳定性的掌握，全面提高煤矿通风机的节能效果。具体地，在变频器的选择上，主要是通过分析交—交变频器、交—直—交变频器等两种变频器种类，来研究其调速的效果。在交—交变频器即直接式变频器上，其工作原理是通过将工频电流来转化为可调电流，来实现对电流的调整，进而减少电能消耗的效果。而交—直—交变频器即间接式变频器则是通过一种二重变换的方法，以直流为中介，实现工频电流与可调电流的顺利转换。这种通过直流介入转换过程的变频方法，可以有效地提高电能的运转效果，进而实现煤矿通风机的调速功能。(2)PLC变频调速处理系统的优化除了对变频器的改良之外，针对PLC变频调速处理系统的优化上则是通过研究PLC系统的构成以及其变频调速处理系统的功能等两个角度来实现对煤矿通风机的变频节能效果发挥。具体地，针对PLC系统构成分析，主要是通过对中央处理器、输入单元、输出单元、电源以及存储器等设备部件而进行优化。其中，对中央处理器的分析，主要是提高PLC系统数据储存和分析能力，同时优化其对于设备故障的检修和维护能力的发挥，保障各种情况下能维持PLC变频调速处理系统的正常运行。现阶段，在煤矿通风机的PLC系统中，主要是选用一些成本低、安全性高、尺寸小以及处理运行稳定的设备，来保障PLC变频调速处理系统有良好的基础元件设施。此外，针对PLC变频调速处理系统的优化，则是通过对其内部的控制主程序、子程序等各种运行程序的完善来加强对变频节能效果以及调速的实现。一般而言，PLC变频调速处理系统中的主程序是需要在子程序自检完成之后，针对煤矿巷道内部的瓦斯含量等数据分析的前提下，而准确设置煤矿通风机变频通风的功率，进而实现PLC控制系统的开关控制。目前在PLC变频调速处理系统对煤矿巷道内部的瓦斯含量进行测定时，是采取在煤矿通风机电动机位置附近一定范围内的浓度测量的方法。但是，考虑到煤矿内部掘进面的持续深入，会导致空气中瓦斯含量的大量增加，进而使得在PLC变频调速处理系统运转下，改变煤矿通风机的功率和送风效果，保持煤矿巷道具有较好的通风环境，提高其安全性。(3)液力耦合器调速的完善针对煤矿通风机内部的耦合器调速功能的完善，则是通过应用新型的液力耦合器来达到调整煤矿通风机运行速度的应用方式。在目前的煤矿通风机内部电动机耦合器完善中，主要是通过优化耦合器的泵轮以及涡轮转速调节设备来达到调整整个煤矿通风机转速的目的。这种液力耦合器在应用时需要借助液体的帮助在传导扭矩的作用下，控制煤矿通风机的转动速度，并且同时提高煤矿通风机的电动机运行稳定性和功率输出的平稳性，这也就使得其有着广泛的实用价值。但是，结合变频节能技术的不断发展，液力耦合器对煤矿通风机调速的控制，也逐渐显示出其由于体积大和调速效果不够突出的缺陷，影响了应用情况。

3.总结

综上所述，通过对变频节能技术在煤矿通风机中的应用分析，不仅实现了在对变频节能技术的应用原理以及煤矿通风机存在的问题分析上的应用基础研究；我们应首先认识与了解通风机变频技术节能原理和变频技术在通风机运行中的重要作用，进而将变频节能技术高效的应用在煤矿的通风机中，这样就能提高整个煤矿生产的安全性，而且可以在考虑到煤矿通风机的应用环境和调速效果等因素前提下，在展开变频节能应用时，推进变频调速和通风机的风量效果改善，最终不断优化煤矿的通风效果。

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作者:孙杰单位:山西焦煤西山煤电集团马兰矿