解析煤礦機(jī)電設(shè)備中變頻節(jié)能技術(shù)

（山東里能里彥礦業(yè)有限公司，山東 濟(jì)寧 273500）

煤礦機(jī)電設(shè)備中的變頻技術(shù)由于其較高的節(jié)能效果，被廣泛地應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域中。煤礦行業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)，大量的重型設(shè)備在開啟、關(guān)閉、運(yùn)作時(shí)，會(huì)帶來很大的能源浪費(fèi)。將變頻技術(shù)應(yīng)用到其中，能夠更好地控制機(jī)電設(shè)備，節(jié)省能源，創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益。

一、變頻技術(shù)概念

變頻節(jié)能技術(shù)是指，通過調(diào)整設(shè)備運(yùn)行中的電流頻率，降低設(shè)備運(yùn)行過程中的電能消耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能效果的一種技術(shù)。變頻節(jié)能技術(shù)主要基于變頻器設(shè)備，這種設(shè)備通常包含電源裝置、電極電容裝置、指令輸入裝置、數(shù)控裝置等。變頻器通過這些設(shè)備的配合，改變機(jī)電設(shè)備運(yùn)行的電流頻率，進(jìn)而改變?cè)O(shè)備運(yùn)行的轉(zhuǎn)速。變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用，主要有以下幾方面的積極作用：第一，有利于煤礦整體運(yùn)行能耗的降低，推進(jìn)煤炭生產(chǎn)行業(yè)，由能源消耗型產(chǎn)業(yè)，向集約型產(chǎn)業(yè)的反向發(fā)展；第二，提高機(jī)電設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性，減少機(jī)電設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行造成的設(shè)備損耗，減少煤礦企業(yè)在巡檢與維修中投入的大量人力物力，提高煤礦機(jī)電設(shè)備管理的實(shí)際效能。

二、工作原理

在煤炭企業(yè)未將變頻技術(shù)使用在煤礦機(jī)電設(shè)備中以前，借助交流電來對(duì)煤礦機(jī)電設(shè)備進(jìn)行啟動(dòng)，會(huì)導(dǎo)致資源大量的浪費(fèi)。對(duì)調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，將變頻技術(shù)使用在煤礦機(jī)電設(shè)備中，能有迅速的改變交流電的速度，從而大大的降低了電能的消耗。現(xiàn)階段，變頻技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的使用已經(jīng)取得了一定的成績(jī)，主要包含以下幾點(diǎn)內(nèi)容:設(shè)備更加的智能化和科學(xué)化；理論和技術(shù)更加的成熟和穩(wěn)定；借助變頻器可以對(duì)矢量和轉(zhuǎn)矩進(jìn)行有效地控制；可以對(duì)設(shè)備進(jìn)行自由的控制。對(duì)于煤礦機(jī)電設(shè)備來講，變頻技術(shù)的使用能夠有效的對(duì)交流電進(jìn)行改變，從而提高機(jī)電設(shè)備的智能化和工作效率。

三、礦井機(jī)電設(shè)備中變頻節(jié)能技術(shù)應(yīng)用分析

（一）采煤機(jī)中的應(yīng)用

目前，山東里能里彥礦業(yè)有限公司所使用的采煤機(jī)，已由原來變頻調(diào)速系統(tǒng)“一拖二”換代為“一拖一”，我國(guó)能量回饋型四象限運(yùn)行的交流變頻調(diào)速采煤技術(shù)已相當(dāng)成熟，國(guó)產(chǎn)電牽引采煤機(jī)的變頻器電壓為380，行走功率最大可為220Kw 能夠在額定轉(zhuǎn)速下實(shí)現(xiàn)恒定轉(zhuǎn)矩調(diào)速以和在額定轉(zhuǎn)速以上情況下實(shí)現(xiàn)恒定功率調(diào)速及兩臺(tái)變頻器之間的主從控制和轉(zhuǎn)矩平衡。使用了回饋制動(dòng)的四象限變頻器的電牽引采煤機(jī)，通過在我礦實(shí)踐應(yīng)用后可以看出，四象限變頻器調(diào)速電牽引采煤機(jī)能夠?qū)ξ也蓞^(qū)20?～30?的大傾角工作面較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)制動(dòng)力矩，確保牽引速度恒定不變，且未發(fā)生機(jī)器下滑跑車現(xiàn)象。同時(shí)，四象限變頻器調(diào)速電牽引采煤機(jī)還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方便操作，速度調(diào)節(jié)可靠等優(yōu)點(diǎn)，切實(shí)有效地解決了電牽引采煤機(jī)在大傾角工作面采煤的技術(shù)難點(diǎn)。

（二）立井提升設(shè)備中的應(yīng)用

立井提升設(shè)備在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用較為普遍，這類設(shè)備通常需要連續(xù)不斷的運(yùn)轉(zhuǎn)，將人員、煤炭從井下運(yùn)輸?shù)降孛嫔希蛘呤窍蚓逻\(yùn)送設(shè)備和物資，一旦其出現(xiàn)故障問題將會(huì)釀成不可估量的經(jīng)濟(jì)損失，甚至?xí)霈F(xiàn)人員傷亡等惡性事件，對(duì)于立井提升設(shè)備安全性與可靠性的增強(qiáng)可謂至關(guān)重要。通過變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用能夠極大的解決上述問題，還能在電能節(jié)約上有所幫助，可以從下面兩個(gè)層面著手：一是可控制編程控制系統(tǒng)，二是高壓變頻調(diào)速控制系統(tǒng)。前者的使用可顯著提高信號(hào)系統(tǒng)的通訊能力，極大的增強(qiáng)了設(shè)備的可靠性及抗干擾能力。而后者通過變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，能夠降低耗能，提高節(jié)能效果。

（三）流體負(fù)荷設(shè)備中的應(yīng)用

變頻節(jié)能技術(shù)在流體負(fù)荷設(shè)備中應(yīng)用主要是對(duì)通風(fēng)機(jī)和泵的調(diào)速控制。變頻調(diào)速在通風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用為了適應(yīng)礦井的特殊工作環(huán)境，通過對(duì)通風(fēng)機(jī)進(jìn)行升級(jí)改造后，有效降低了以往的最低轉(zhuǎn)速，這樣改造后的通風(fēng)機(jī)不僅更加適應(yīng)工作環(huán)境，而且每年也可以為企業(yè)節(jié)約不少電費(fèi)支出。而變頻調(diào)速系統(tǒng)在礦井排水泵中的應(yīng)用也發(fā)揮了重要作用，對(duì)設(shè)備的機(jī)械沖擊大大降低，工藝系統(tǒng)的控制也更加靈活，極大提高了排水效率。同時(shí)變頻技術(shù)對(duì)排水泵實(shí)施加減速、平滑啟停的控制，使得井下液位時(shí)刻趨于穩(wěn)定狀態(tài)，杜絕了水泵空轉(zhuǎn)和頻繁啟停的耗能。所以變頻節(jié)能技術(shù)對(duì)設(shè)備降低損耗及煤礦的安全生產(chǎn)都起到了積極的作用。

結(jié)束語

總而言之，要想實(shí)現(xiàn)煤炭企業(yè)的持續(xù)發(fā)展，必須積極采取相關(guān)對(duì)策，對(duì)煤礦機(jī)電設(shè)備事故的發(fā)生進(jìn)行有效的預(yù)防，主要包括不斷提高員工安全意識(shí)，并對(duì)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行合理的利用等，真正預(yù)防機(jī)電事故的發(fā)生，推動(dòng)煤礦企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。現(xiàn)代社會(huì)中，技術(shù)是確保企業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。對(duì)于煤炭企業(yè)，必須在煤礦機(jī)電設(shè)備中廣泛的應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù)，提升煤礦機(jī)電設(shè)備運(yùn)行速度，簡(jiǎn)化煤礦機(jī)電設(shè)備操作流程，降低煤炭企業(yè)能源消耗，延長(zhǎng)煤礦機(jī)電設(shè)備使用壽命，提高煤炭企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力。