文档介绍：变频调速技术在煤矿企业中的节能应用探讨
变频调速技术在煤矿企业中的节能应用探讨
摘要:矿井提升机是是煤矿“四大运转设备”之一,其电力传动特性复杂,电动机频繁正、反向运行,经常处于过负荷运转和电动、制动不断转换的状态中;它的安全性、可靠性亦是至关重要,交流电动机变频技术已日趋完善,变频调速器用于交流异步电动机调速,已成为电动机调速节能最主要的技术。本文主要探讨变频调速节能技术及其煤矿企业中的应用
关键词:变频调速;节能;电动机
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随着现代科学技术的进步,现代化矿井的建设,以及对作业人员的生命更加重视,对矿井提升机的安全可靠性提出了更高的要求。近年来,我国有关部门在提升机安全方面做了大量工作,使矿井提升机设备的安全可靠性有了长足进步,并将“可靠性系统工程”的理念引入了矿井提升机领域,与之相适应,提升机对其电控系统安全可靠性的要求也愈来愈高。因此,在设计矿井提升机时,总是把安全性、可靠性放在首要位置。就其本质而言,提升机电控系统的高可靠性主要表现在两个方面:一是电控装置本身质量好,故障率低;二是电控系统出现故障后应能根据故障性质及时进行保护,并能对故障内容进行记忆和显示,以便能迅速排除[1]。
1变频器与节能
变频器主要用于交流电动机(异步电动机或同步电动机)转速的调节,是公认的交流电动机最理想、最有前途的调速方案。除了具有卓越的调速性能之外,变频器还有显著的节能作用,是企业技术改造和产品更新换代的理想调速装置。自20世纪80年代被引进中国以来,变频器作为节能应用中越来越重要的自动化设备,得到了快速发展和广泛的应用。在电力、纺织与化纤、建材、石油、化工、冶金、市政、造纸、食品饮料、烟草等行业及公用工程(中央空调器、供水、水处理、电梯等)中,变频器都在发挥着重要的作用。
变频器产生的最初用途是速度控制,但目前在国内应用较多的是节能。中国是能耗大国,能源利用率很低,而能源储备不足。在国家每年的电力消耗中,60%~70%为动力电,,只有不到2000万千瓦的电动机是带变频控制的。据市场研究报告分析,在中国,带变动负载、。因此,国家大力提倡节能措施,并着重推荐了变频调速技术。
应用变频调速可以大大提高电动机转速的控制精度,使电动机在最节能的转速下运行。以风机水泵为例,根据流体力学原理,轴功率与转速的三次方成正比。当所需风量减少、风机转速降低时,其功率按转速的三次方下降。因此,精确调速的节电效果非常可观。与此类似,许多变动负载电动机一般按最大需求来牛产电动机的容量,故设计裕量偏大。而在实际运行中,轻载运行的时间所占比例却非常高。如采用变频调速,可大大提高轻载运行时的工作效率。因此,变动负载电动机的节能潜力巨大[2]。
2变频调速技术的节能原理与负载关系
据统计全国每年的发电量有一半消耗在电机上,其中绝大部分的电机为结构简单、方便实用、维修量很少的鼠笼式电机,例如各种泵的电机、制冷式压缩电机,多功能天车、加料小车传动电机,各种输送电机等。
变频调速系统的突出优点是调速效率高,启动能耗低,调速范围宽,可实现无级调速,动态响应速度快,调速精度很高,操作简便,且易于实现生产工艺控制自动化。此