變頻節能技術在煤礦機電設備中的應用

【摘要】煤礦作為高耗能企業，在生產過程中消耗的能量非常巨大，其中，煤礦機電設備是煤礦耗能的重頭戲。而通過將變頻節能技術應用到煤礦機電設備中，對于提升煤礦機電設備節能水平和生產效能有著非常重要的作用。本文重點分析了變頻節能技術在煤礦機電設備中的具體應用，并針對性提出了提升變頻節能技術在煤礦機電設備中的應用效果的相關措施。

【關鍵詞】變頻節能技術;煤礦;機電設備;應用

變頻節能技術就是將交流電轉變為直流電，然后將直流電調整為頻率不同的交流電，具體是通過整流器將交流轉變為滯留，然后再將直流電轉變為頻率可以有效控制的交流電，并輸送煤礦機電設備電動機，有效改變了機電設備長期處于恒定運動狀態，設備內耗嚴重，使用壽命下降明顯的問題。因此，對變頻節能技術在煤礦機電設備中的應用進行分析有著較為重要的意義。

一、變頻節能技術在煤礦機電設備中的具體應用

（一）變頻節能技術在煤礦提升機中的應用

煤礦提升機是煤礦運輸工作人員與物料的重要機械，在先前的使用過程中，提升機主要是通過金屬電阻來實現電機控制，通過接觸器切斷電阻或者鼓型控制器的方式實現對提升機速度的調節，這種傳統模式缺點較大，在運行過程中出現的電阻消耗較大，散熱效果也較差，電阻調速范圍相對較小，調速的精度也整體偏低。而通過在提升機中應用變頻節能技術可較好改變這種情況，加減速更為平穩，機電系統性能提升較多。首先，通過編程器和變頻節能技術相結合，通過編輯指令變化的方式實現對電控系統中繼電器邏輯關系的有效控制，對于電路圖、梯形圖等也可實現高效的相互轉換。其次，在對繼電器進行控制時，可借助數量相對偏少的外部線路，最大限度降低了繼電器的使用數量，解決了提升機使用過程中故障相對較到、空間相對不足的問題。第三，在對系統故障進行處理時，可通過觸摸顯示屏與編輯器等實現故障全面排查，操作流程更為簡單、便捷，可實現對提升機電器與機械故障的全方位掌握。

（二）變頻節能技術在煤礦通風機上的應用

通風機是保證煤礦安全生產的重要機電設備，同時也是耗能量非常大的設備，通過將變頻節能技術應用到煤礦通風機上可取得較好的控制效果。特別是隨著當前煤礦開采深度的不斷增加，通風機工作功率也在持續提升。在具體應用時，可從煤礦實際情況出發，通過變頻節能技術實現對風力大小的有效調節，以煤炭開采巷道風向要求實現風速調節，防止出現風量過大而帶來的能耗較大或者風量偏少而導致的安全效果偏低。將變頻節能技術應用到通風機設備中，可實現變頻軟啟動，防止出現由于電流過大而對煤礦整個電網帶來突然的電流沖擊，有助于降低危險事故發生的概率。同時，變頻節能技術的應用，通風機不需要在較長的時間處于滿負荷工作狀態，有效降低了通風機工作強化，延長了通風機使用時間，減少了風機維修次數。此外，通過變頻節能技術在通風機中的使用情況來看，對于通風電機的運行頻率，應當盡量設置為一致，降低由于轉速不同而導致的風阻增加。

（三）變頻節能技術在煤礦皮帶機中的應用

皮帶機相對于提升機的功率更大，主要是將繞線電機經轉子繞組降壓啟動后工頻運行，再由液壓耦合器切換到皮帶機。從皮帶機使用實際來看，通過轉子串聯電阻的方式對轉矩進行改善，啟動時間相對較短，若皮帶韌性相對偏低，在較長時間使用后，皮帶會出現斷裂或者老化的問題。在啟動皮帶機時，產生的電流相對較大，會導致皮帶機內部出現發熱發燙的情況。而通過講變頻節能技術應用到皮帶機中，可實現軟停、軟起的效果，皮帶機運行更為穩定。在對工作頻率與力矩等進行調節與設置時，應當從皮帶機日常承載的負荷入手，進行針對性的調節與改變，節約電能的效果明顯。此外，選擇使用高壓變頻器的方式，可將皮帶機能量回饋功能較好發揮出來，節能效果更為明顯，設備維修的投入費用也會明顯下降。

（四）變頻節能技術在煤礦采煤機中的應用

現階段，采煤機變頻調速系統已經發展到“一拖一”，特別是能量回饋型四象限運行變頻節能技術，可以在額定轉速的情況下實現恒定轉矩調速，也可以實現額定轉速以上恒定功率調速，兩臺變頻器之間也可以實現轉矩平衡與主從控制。從當前變頻節能技術在采煤機中的應用情況來看，能夠較好的滿足采煤機在大傾角工作面下對制動力矩的有效調節，可達到牽引速度基本不變的效果，機器在運行過程中也不會出現下滑跑車的情況，整體的結構較為簡單，操控相對靈活，速度調節較為可靠。

二、提升變頻節能技術在煤礦機電設備中的應用效果的相關措施

（一）對煤礦機電設備使用規章制度進行完善

從當前變頻節能技術應用到煤礦機電設備中的實際情況來看，較好提升了機電設備的使用效果，智能化、自動化水平提升明顯。因此，為了將變頻節能技術在機電設備中使用效果更好發揮出來，對變頻節能技術應用之后的規章制度進行完善非常關鍵。在具體實施的過程中，煤礦企業應當對各個機電設備使用變頻節能技術之后的運行特點進行全面梳理，對比先前的規章制度，找出其中存在的薄弱環節及漏洞，從制度機制的角度為機電設備使用效能的提升打下基礎。

（二）對煤礦機電設備維修管理制度進行完善

在將變頻節能技術應用到機電設備之后，其維修管理工作相對于先前出現了較大不同。為了更好提升機電設備的運行實效，提升設備維修管理的科學性與實用性。應當形成完備的機電設備檢修制度，結合機電設備特點，定期對機電設備進行檢測，特別是使用頻率相對較高的機電設備，最好相關的記錄。

（三）全面強化機電設備操控人員培訓

在將變頻節能技術應用到機電設備之后，機電設備的操作等方面出現了較大的不同，通過提升操作技術人員的綜合培訓工作，實現技術人員整體水平的提升，對于保證機電設備運行效果較為關鍵。

三、結束語

綜上分析，通過在煤礦機電設備中應用變頻節能技術不僅有效降低了機電設備能耗，同時也較好提升了機電設備的使用效率，但是從變頻節能技術實際使用情況來看，在很多方面還有著較大的提升空間，因此，這就需要煤礦企業全面認識到在機電設備中使用變頻節能技術的重要性，切實從機電設備的運行實際情況出發，采取針對性的措施，將變頻節能技術的實際效用更好發揮出來。

參考文獻：

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[2]李琦.PLC變頻節能技術在電氣自動化設備中的應用研究[J].電力與能源，2018，39（1）：66-68.

作者簡介：

胡斌（1978-），男，漢族，河南新縣人，大專，平煤股份十一礦。