变频器在选煤厂机电领域中的节能应用与研究

蔡 江

（阳泉煤业（集团）股份有限公司二矿选煤厂 山西阳泉 045000）

引言

如今，选煤厂不断进行改革与创新，同时也对科技提出了更高的要求。其中，选煤厂的高能耗是每一个选煤厂面临的巨大问题，阻碍着选煤厂的发展。在选煤厂中的各种设备的电压要求各有不同，每一个选煤厂中均配置变频器。良好的变频器状态是选煤企业稳定发展的必要条件。针对选煤环节中的不同设备需要满足相应的变频标准。所以，为了使电容器更好的弥补电路中电能的损耗，保障电机与变压器配套，在选择设备时便需要选择正确的变频设备。本文将主要介绍变频器在选煤厂机电领域中的节能降耗应用。

1 变频器概述

变频器是通过半导体的通断特性转换频率较为固定的交流电。通过调节变频器可以控制转换之后交流电的频率，并且能够使频率连续。通过变频器内部的三项二极管整流电路对三相交流电进行转换，利用变频器内部的IGBT管改变逆变器输出的电波，进而实现转换频率的目的。在每组IGBT管工作周期内，改变通断时间的比值转换逆变器输出电压幅值的大小，也可以认为通过改变脉冲的宽度实现逆变器输出电压的转变。例如，在周期控制期间，开关元件发生断通，使输出的矩形脉冲波电压与正弦波电压下的面积相接近，那么逆变器输出的电压也就与三项正弦波接近。因此，凭借变频器可以使电机能够平滑启动。

2 变频器在选煤厂机电领域中的节能应用

2.1 功率变频与低压电频的使用

在选择变频设备时，在效果相差不大时，应当选择功率较小的设备。在保障选煤厂的各个生产环节的生产标准的同时，选用低电压的设备可以从根本上缓解电能高损耗的情况。虽然少量的低电压设备所节省的电能微乎其微，但是在选煤厂中同时存在多个设备运转，在实际的选煤厂运转时，选用低电压的设备可以节省大量的电能。因此，在低电压设备数量众多的前提下，可以通过选用低电压设备实现节能效果。

有效功率与实际功率是衡量电能有效率的标准之一。有效功率与实际功率之比被称为功率因数。功率因数的值越大，则表明功率提升。所以，在使用变频设备时需要提升功率因数，最大程度的降低无效功率。通过减少无效功率，可以使功率因数增大，转变电气设备的电容，进而减少电能的损失，降低运行的成本。因此，若要利用变频器实现选煤厂的节能工作，需要在选择设备时结合选煤厂的具体设备情况进行筛选，缩短设备的无效运转时间。

2.2 变频器线路的设计

众所周知，电路中的电线具有一定的阻值，虽然一段电路的阻值较小，但线路较长时，阻值会升高，电能损耗也随之增大。所以，在安装变频器时，需要对厂房进行合理规划，尽量使线路最短。在一些多障碍区域的变频器必须实现直线引入，如若不能进行直线引入，也需要缩短线路的长度，尽量规避不必要的线路迂回。在铺设线路时，线路的阻值也属于考虑的范围。不同的金属材料的导电能力不同。经过长时间的研究发现，使用铜芯的线路，能够平衡线路费用与电能消耗，实现经济效益最优化。所以，在铺设电路时需要尽量将铝线更换为铜线。当铺设线路距离特别长时，可以选用直径较大的线路，在目的地附近时在换成相应的细线。通过这种措施也能够降低电路的电能损耗。此外，在选择低压电器时可以用二极管信号灯、小功率电灯泡等电器代替传统的大功率电器，在保障生产正常进行的前提下，实现节能降耗目标。

2.3 变频器在泵上的节能应用

在选煤厂的水泵流量控制上可分为阀门调节以及挡板调节两大方面。若采用阀门调节，系统压力P数值将会变大，会对泵体与阀门的密封性带来不良影响，如果长此以往，还会破坏泵体与阀门的密封性，给选煤厂带来不必要的损失。如果采取调节转速的方式实现流量的控制，系统所受的压力P将会随着泵的转速下降而下降，不会给泵体与阀门的密封性带来不利影响。通过分析大量的现场数据发现，当选煤厂的工艺环节要求水泵流量从百分百降低一半时，在理论上，调节转速所消耗的功率比调节阀门的功率少75%以上。通过调节转速的方法控制泵水量，不仅节能还能够明显改善设备运行工况。

结语

在选煤厂生产发展的过程中需要消耗大量的电能，因此，为了选煤厂更好的发展，必须减少电能的消耗，提高选煤厂的经济效益。在实际的行动中，企业不能够过度依赖于高耗能的变频设备，而是需要在设备运行中进行定期的安全检修，以及逐渐优化设备的功能。节能减排不仅是我国的发展理念，还能够提高企业的经济效益，促进国家良好的发展。此外，在选煤厂的发展进程中，仅通过优化电力系统实现节能减排的目标是不可行的。因为在生产过程中，许多的电能损耗是人为因素造成的。因此，选煤厂管理人员应当注重培养操作人员的职责意识以及节能意识。