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变频调速技术在矿山中的广泛使用

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变频调速技术在矿山中的广泛使用

发布日期:2018-09-17 作者:兰州自动化系统 点击:

变频器的直流调速系统已经是公认的最有效果的系统,它可以提高调速性和稳定性,所以对设备要求和电气传动的要求都非常高。

1、 变频器在矿山中的必要条件

    矿山煤质的信息和数据是根据选煤厂的建厂设计和设备选择来进行分析的,但是经过矿山的挖掘,原有选煤厂的生产数量和生产质量也发生了很大的变化,而选煤厂的建厂设计和设备选择是已经建设成功的不能更改,这就导致生产设备的压力过大,当负荷变大或者变小时,使整个矿山的生产受到阻碍,所以就利用变频调速系统来调整,这样就能完美的解决。此外,变频器还可以使交流电动机的范围变大,并且在变大的范围内进行无限的平行调速。在调速过程中,可以检查出电动机状况,当负载发生变化时,及时自行的进行输出功率的调整,保证电动机时时处在最完美的状态下,使矿山的生产效率提升,节约了时间和成本。

2、 变频器在非露天矿山的应用

2.1矿井提升机

    矿井提升机的作用是进行矿石、工作人员和设备等的运输,是非露天矿山运输的重要组成部分,也直接关系到整个矿山的成败,所以它对于电气传动的要求也是异常严格。具体要求有,正确的进行四象限运动和调速、快速进行反转和加减速、严格保证系统安全、可靠、质量合格和检修方便等、反应速度快、准确的定位系统和制动等。

矿井提升机设备可以分成井筒倾角、提升容量和提升用途这三个大的方面,其中,井筒倾角又分成竖井提升和斜井提升,提升容量又分成罐笼提升和箕斗提升,提升用途又分成主提升、副提升和辅助提升。

矿井提升机主要的电气传动有,较大型的矿井提升机所采用直流传动和因为直流传动而采用的晶闸管交流器这两种系统,又因为这两种系统都是用直流传动,所以存在着工作效率比较低和维修工作量较大的缺点。相对于比较小型的矿井提升机则是用交流电气传动来运行的,虽然这种电气传动构图简单、操作方便,但是反应速度慢,调速和工作效率偏低,系统的安全、可靠、质量合格和检修不方便,且需要消耗大量的能量。

2.2空气压缩机

    空气压缩机的作用是压缩空气,带动风动装岩和风动凿岩等,同时空气压缩机也是非露天矿山非常重要设备,其主要缺点是耗电量太大。空气压缩机的使用情况我们用以下实例来说明。

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    东荣二矿一共有八台空气压缩机,其中六台是日本产的,两台是中国产的。六台日本产的额定功率为450瓦,额定电流和额定电压分别是892伏和380伏。八台空气压缩机都是采用并联的方式来运行的,在正常的情况下,只运行4台或5台,剩下的留着作为备用。在建设初期,空气压缩机都是按照最大的排气量来建设的,但在现实操作中,空气压缩机的排气量和消耗量往往是不确定的,当排气量和消耗量小于空气的压缩量时,需要控制空气压缩机来减少排气量和消耗量,以便适应新的空气压缩量的变化,否则空气压缩机的压力会不停的上升,直至超过允许的范围,造成设备局部的零件负担过大,出现爆炸的可能。

    东荣二矿的空气压缩机是用多级压力节流的方式来进行控制的,为了满足东荣二矿的用气量,空气压缩机的使用都是由工作人所决定的,控制方法为,首先分析时间和用气量的变化,总结出哪些时间段的用气量最大,再根据这些数据来决定每一个时段所需要的空气压缩机的数量,这种控制虽然能合理的发挥出空气压缩机的作用,但也存在这一些比较大的缺点:第一,管网压力过大,在非露天的矿山中用气量要比供气量小,但空气压缩机为了维持工程的正常工作需要全速运行,给系统带来了不小的电能浪费。第二,紧密程度不高,在用风量发生变化时,进风量需要承受着压力的波动,不能稳定设备的风压。第三,阀门值不稳定,阀门值在第一次整定后就会不稳定,经常变化,这就增加了压风系统的压力,导致系统的压风量过量的消耗。第四,当空气压缩机运行在一半或一半以上的状态时,进气流会迅速的增加,导致压风量损失,使空气压缩机的效率大大降低。

2.3矿井通风

    矿井通风有两种形式,分别是同步电机和异步电机。矿井通风一般需要大量的电力电压和大量的容量。矿井通风机的设计往往是按照通风量的做大限度来建造的,这就造成矿井在运行后的数年,通风机都是进行低负载的运行,在平常工作时,实际所需的通风量比通风机的通风量要小很多,容易造成浪费。

2.4运输系统

    运输系统分成给煤机、刮板运输机、带式输运机和斗式提升机四种。给煤机的作用是用变频使电动机的速度发生改变,并且调整闸板的开度来使煤量发生变化,此外,给煤机也可以分成链式给煤机、电机振动给煤机和往复式给煤机三种。刮板运输机的作用是当变频变大时,运输量增加,变频变小时,运输量减小。带式输运机的作用是在动力路线中改变变频器的数量,使变频器在0—100赫兹之间,并通过上述条件来决定实际生产的数量。斗式提升机的作用是改变电动机的变频来调整运输量。

2.5变频器的选择

     变频器是矿山运行中最为重要的设备,并且价格比较昂贵,所以如何选择合适的变频器也是当今一个比较棘手的问题,如果选择的不合适,就会阻碍了矿山的运行,导致生产的效率低下、用电量过大,造成一些本可以避免的损失和浪费,不利于发展。

    变频器的选择有两个标准,分别是工艺要求的选择和技术规格的选择。工艺要求的选择需要注意的是电机的调速和变频器的安全、可靠。技术规格的选择需要注意的是型号、功率、效率、谐波、额定输出电流和输出容量、频率范围、电源容量和保护功能。


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