煤礦機電設備中變頻節能技術的應用研究

吳潤虎

摘要：在煤礦開采過程中，需要遵循提高生產效率以及節能安全這兩個原則。在能源節約問題重要性逐漸凸顯的背景下，更加需要重視煤礦利用率的提高。本文圍繞變頻節能技術的發展及應用現狀分析、變頻節能技術在煤礦機電設備中的應用兩個方面展開討論，詳細分析了變頻節能技術在煤礦開采中的重要作用，能有效強化機電設備的應用性能，充分發揮煤礦機電設備在煤礦生產效率提高上的積極作用。

關鍵詞：機電設備；變頻節能；皮帶傳輸機

前言：

我國煤礦資源相對較豐富，并且煤礦產業在國民經濟中占有重要地位，對經濟增長有一定影響。目前我國煤礦開采主要存在耗能嚴重、資源利用率低等缺陷，不利于煤礦企業的穩定發展。針對這一問題，應加強對煤礦機電設備使用性能不斷提高的研究，通過機電設備的創新發展，能有效提高煤礦開采效率。將變頻節能技術結合在機電設備中，能有效實現這一目的，進而提高煤礦資源利用率。

一、變頻節能技術的發展及應用現狀分析

煤礦生產的重點關注問題便是生產過程的安全性，是煤礦企業發展面臨的關鍵問題。隨著信息技術的不斷發展和節能環保理念的推廣，使得變頻技術逐漸使用在機電設備中，如在煤礦生產中常見的采煤機、提升機等設備，能有效提高設備的運行效率，并降低了設備維修量。因此，可認為變頻節能技術在強化機電設備性能上有重要應用，使設備運行的固定頻率轉變為可有效利用的可調節資源。通過采用轉矩控制和矢量控制等方法，能極大程度提高變頻技術的應用范圍。并且，將神經控制和模糊控制等技術與變頻節能技術結合起來，能實現變頻調速裝置的創新發展，實現對設備多種調節模塊的集中控制，進而加強變頻節能技術在機電設備中的應用，擴大其應用范圍。

二、變頻節能技術在煤礦機電設備中的應用

（一）在提升機中的應用

提升機是煤礦生產中的一項重要機電設備，能起到保障工作人員人身安全的作用，在安全生產方面有重要的應用價值。傳統提升機轉子電路中采用金屬電阻的方式來進行調速處理，但在實際生產中，可能造成較大的安全隱患，并損耗較多電能。而將變頻技術應用在提升機中，能有效避免電能大量消耗的情況，該技術主要是利用交流調試系統以及變頻提升機結合使用，能實現對提升機的有效控制，尤其是在信息技術不斷發展的背景下，更為變頻技術與提升機的有效結合提供可能，能一定程度提高生產安全性。例如，大多數煤礦企業都引進了變頻節能技術，利用該技術具備的調節轉子頻率的作用，對提升機進行信息化控制。通過輸出與輸入接口進行對機電設備的遠程操控，能保證提升機順利進行輸送物料等任務。

（二）在采煤機中的應用

現階段，采煤機的調速系統已經實現了不斷完善發展，逐漸發展為“一拖一”的運作流程。通過分析國產采煤機的參數情況，如表1所示，將發現其能在一定轉速下完成恒定調速，并能實現在額定功率之上的轉矩平衡。在采煤機實際運作中，變頻器調速采煤機將對工作面傾角較大的區域進行大范圍的力矩調整，保證采煤機牽引速度不變，具有操作簡便、運作可靠的優勢。例如，在煤礦開采過程中，生產人員將根據相關技術標準進行對采煤機的調整，對于使用變頻技術的采煤機，能根據工作面情況及時進行制動力矩的調整，保證開采深度和速度滿足煤礦生產需求。

（三）在皮帶傳輸機中的應用

在對變頻技術應用在煤礦機電設備中應用進行研究時，將注意到其在皮帶傳輸機中有一定應用意義。在利用皮帶運輸機進行井下煤炭的傳輸時，需要通過摩擦力及變形張力的作用使得煤炭能在皮帶上進行輸送，保證煤礦生產的順利進行。傳功的煤炭輸送通常依靠液力耦合器實現皮帶機的軟啟動，這種做法將導致皮帶機長時間運作后，出現皮帶老化等現象。而在應用變頻節能技術后，能有效降低皮帶運輸機啟動時的電流流通量，并能減輕設備中的發熱等情況。因此，可認為將變頻技術結合在皮帶運輸機中，可最大程度實現皮帶機的輸送性能，在解決功率同步等問題上有重要意義。皮帶運輸機是煤礦生產中的一項重要設備，為了保證煤礦的順利輸送，需要保證煤礦運動與皮帶機傳動速度保持一致，通過變頻技術的應用，能有效增強皮帶機性能，進而促進煤礦開采效率。

（四）在流體負荷設備中的應用

變頻節能技術的應用能使得風機在變頻調速的功能下正常運作，是該技術在流體負荷設備中取得良好應用的重要體現。變頻調速具有一定的應用價值，在風機中的應用逐漸增多，并出現了滿足煤礦生產需求的變頻調速設備。風機在多次改進后，其實際轉速得到了一定程度的下降，更加適應煤礦開采工作，并能大量減少電力的使用，節約生產成本。另外，變頻調速器在泵所上具有較高的應用價值，在變頻調速裝置的作用下，能有效降低給水過程的機械沖擊，加強調節系統的控制靈活性，從而提高產品質量。同時，將變頻調速技術與抽水泵結合起來，能對系統進行適當的加減速、起停等操作的控制，確保井下液位保持在穩定狀態，避免由于抽水泵頻繁起停造成的能源消耗，并能最大程度降低機械設備損耗，促使煤礦生產高效運行。

結論：

綜上所述，煤礦資源利用率的提高已經成為社會關注的重點內容，需要通過合理應用機電設備，保證煤礦生產順利進行。變頻技術是應用在機電設備中的一個關鍵技術，具有較大的發展潛力，通過該技術的應用，能保證煤礦生產滿足節能、環保理念，有利于煤礦企業的良好發展。因此，可以認為煤礦企業為了實現提高生產效率及節能的目的，需要充分利用變頻節能技術，促使企業獲得較好的經濟效益。

參考文獻：

[1]王金龍.淺談煤礦機電設備中變頻節能技術的應用[J].商品與質量：學術觀察，2012，（10）：263-264.

[2]趙新平.變頻調速技術在煤礦井下架空乘人裝置上的應用[J].機電產品開發與創新，2013，03（11）：143-145.

[3]李素慧，趙文濤.變頻節能技術在我國煤礦機電設備中的應用[J].科技創新與應用，2014，20：285.

[4]羅書豪，李小川.我國煤礦機電設備變頻節能技術的應用現狀[J].中國高新技術企業，2008，06（17）：113-115.