變頻節能技術在我國煤礦機電設備中的應用

李素慧　趙文濤

摘 要：隨著科技的不斷進步，我國煤炭產業的發展也取得了不錯的成績。但是在經濟高速發展的時代背景下，能源變的日益短缺。因此，為了貫徹國家節能減排方針與煤炭能源的安全利用，必須提升煤礦機電設備的技術水平，在機電設備中引入變頻節能技術，提升煤礦機電設備的節能水平。文章從變頻節能技術的基本原理出發，分析該技術在煤礦機電設備中的具體應用，為我國煤炭產業良性發展貢獻一點力量。

關鍵詞：變頻節能技術；煤礦；機電設備；應用

我國煤炭資源極其豐富，煤炭資源儲量居世界前列，是一個典型的煤炭大國。當前，煤炭在我國資源使用中占據著極其重要的份額，且在我國經濟發展中發揮著極其重要的作用。但是，我國煤炭開采的現狀令人擔憂，不僅安全事故居高不下，而且生產耗能也很嚴重，特別是在中小煤礦中，這種狀況就更為普遍。隨著技術的進步，變頻節能技術逐漸應用于煤礦機電設備中，逐漸改善了煤礦生產能耗嚴重的問題。

1 變頻節能技術

1.1 定義

一般來說，變頻節能技術是指利用技術設備實現電流頻率改變的一種技術。實現對電頻頻率控制的設備叫做變頻器，其構成較為復雜，主要包括電源板、電極電容、鍵盤以及控制面板等部件，在這些部件的有效結合下，實現變頻節能的功能。在傳統的機電設備中，電流頻率是不能改變的，所以在設備運行中，轉數也是不能改變與控制的，這樣就使機電設備長時間處于一種恒定運行狀態，不利于增加設備使用壽命，且損耗了大量能源。變頻節能技術的出現，很好的解決了這一難題，不僅改變了機電設備的運行速度，根據生產需要調節設備運行狀態，降低的設備運行損耗，而且增加了設備的使用年限。

1.2 基本原理

在煤礦實際生產過程中，機電設備沒有必要全天候處于高度運轉狀態，需要依據具體的生產狀態調節設備運行情況，保持機電設備具有足夠的動力進行生產，且較低能源損耗。在科學技術的進步與支持下，變頻節能技術應運而生，很好的解決了這一問題。其基本原理是通過使用半導體元器件將工頻電流信號轉變成其他頻率信號，使交流電轉換成直流電，之后通過逆變器實現對電流與電壓的調節與控制，使煤礦機械設備實現調速運轉。換言之，變頻節能技術就是通過改變電流頻率來調節與控制機電設備的運轉狀態，實現設備的自動化技能運行。

2 變頻節能技術在煤礦節電設備中的具體應用

隨著經濟與技術的不斷進步，變頻技術在煤電機械設備的運用逐漸廣泛與普及，且利用程度也在不斷深化。文章對煤礦機電設備變頻節能技術的應用進行分析與探討，希望能給業內工作人員提供借鑒與幫助。

2.1 風機設備變頻節能技術的應用分析

在不同階段，煤礦礦井通風設計的相差較大。在生產中期，采用重復變更風機的模式來克服礦井通風問題，這種操作程序較為繁瑣，且極容易使設備發生故障，進而增加了維修成本。此外，原來風機會被暫時閑置，這就降低了設備的使用效率，造成了資源的浪費。將變頻節能技術應用于風機中，輕松解決了礦井通風問題，簡化了操作程序，使其變得簡單方便，且提高了風機的性能，減輕了風機浪費資源的程度。比如，在掘井中，只需一臺風機就能夠滿足該生產階段的風量需求，使其能在簡便的操作中達到高質量效果。

2.2 提升機中變頻節能技術的應用分析

煤礦生產中提升機的條件較為復雜，大多在較為惡劣與繁重的工作環境下進行運作，這就給提升機的質量與性能提出了極高的要求。在煤礦生產中，提升機是需要進行重復啟動與操作的，有很多的調速任務，這就極容易造成設備發生故障，進而影響煤礦正常的生產活動。變頻節能技術的應用，不僅能夠是提升機達到工作要去，還能對其起到異性的保護效果。提升機在利用變頻節能技術后，其性能得到了很好的提升，在內部軟件的幫助下，高質量、高速度的完成了升降機調速任務，減少了電阻損壞的次數，降低了設備維修量與維修成本。此外，變頻技能技術在提升機中的應用，也降低了能耗，節約了大量電能。隨著變頻節能技術的不斷發展，相關人員研究出了專門用于提升機的變頻器--風光提升機變頻器，這種變頻器具有很高的兼容性，并再次提升了提升機的性能，在煤礦企業中受到廣泛歡迎。

2.3 采煤機中變頻節能技術的應用分析

采煤機在煤礦機電設備中占據著極其重要的地位，在煤礦生產中發揮著非常重要的作用，它也是煤礦設備機械化與現代化建設的重要代表之一。采煤機是采煤的主要機械，是一項極其復雜的工作系統，且長時間在環境惡劣的條件下進行工作，一旦設備出現故障將直接影響到煤礦的整個生產環節，造成極大的經濟損失，這就給采煤機的性能與質量提出了極高的要求。隨著采煤機的不斷改進，其功能也在日益增多與增強，但伴隨而來的機械故障也變得更為復雜，這就提升了設備維修的難度，降低了生產效率。隨著變頻技術的深入應用，采煤機變頻調節系統逐漸由“一拖二”變成了“一拖一”，極大的提高了采煤效率，使能量回饋型四象限變頻器得到了更加廣泛的應用。同時，部分煤礦企業將這一變頻器應用于電牽引采煤機中，大大降低了采煤機損害的概率，減少了維修量與維修成本，提高了設備的使用年限。變頻節能技術的應用，使采煤機更加便于操作，使調速工作也變得更加安全與可靠。

2.4 膠帶輸送機中變頻節能技術的應用分析

膠帶輸送機具有大功率、高電壓等特點，在煤炭生產的運輸環節發揮著極其重要的作用，就好比是整個煤礦生產系統的咽喉。因此，煤礦生產中同樣對膠帶輸送機的性能與質量提出了較高的要求。只有高性能的輸送設備才能保障煤礦生產的正常進行。在傳統情況下，膠帶輸送機經常會出現輕載或空載的情況，但是設備還是正常運轉，這就損耗了電能，造成了資源的浪費。此外，某些皮帶輸送機中，使用較多的是液力耦合器為軟啟動裝置，這就極容易使電機出現失控狀況，損害了輸送機設備。通過利用變頻節能技術，有效的解決了上述問題。部分煤礦企業在利用四象限變頻調速技術后取得了明顯的效果，既降低了電機失控的概率，也對輸送機起到了一定的保護作用，而且還提高了輸送機的工作效率，降低了運行過程中的電能損耗，起到了很好的節能作用。

3 煤礦機電設備中變頻節能技術的發展展望

變頻節能技術在煤礦生產中應用逐漸深化，但還沒得到普遍應用，因此變頻節能技術在我國煤礦企業中的具有較大的發展空間。

3.1 變頻節能技術的需求較大

我國是煤炭大國，煤礦企業眾多，在對煤礦機電進行改造與更新時，需要大量的變頻器，這就極大的推動了我國變頻節能技術的推廣與發展。

3.2 變頻節能技術具有更為廣泛的推廣面

煤礦生產中需要的機電設備種類繁多，如果能夠有效解決變頻器與機電設備的匹配問題，將能使變頻節能技術得到更加廣泛的推廣。

3.3 提升專業化水平

煤礦生產中存在著諸多惡劣的、特殊的工作環境，這就需要研發出更加專業化的變頻器來匹配機電設備。

3.4 網絡化與智能化的應用

隨著電力信息與智能技術的發展，可以逐漸應用與煤礦機電設備中，與變頻節能技術實現有效結合，提升變頻節能技術的應用水平與應用質量。

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