煤礦機電設備變頻節能技術的應用探究

楊勝林

摘 要：近年來，隨著我國經濟的發展，我國的能源緊缺問題也逐漸的凸顯了出來，供需之間矛盾激化的同時，就需要有關人員開始考慮節能的措施。煤礦資源也是我國企業生產使用的主要能源之一，在資源短缺的階段，對于能源的需求是更為迫切的，這就更需要煤礦企業提高生產效率，同時還要保證安全第一。因此，這些對于煤礦使用的設備就提出了更高的要求。煤礦機電設備變頻節能技術的應用能夠改進原有設備的不足之處，使其設備性能得到優化，進而加快生產效率，目前應用的也十分的廣泛。

關鍵詞：煤礦機電設備；變頻節能技術；應用

煤礦是我國的重要資源，人們生產環節所消耗的重要能源之一，對于我國的經濟發展具有重要的意義。所以煤礦的生產就成為了國家有關部門十分重視的問題，這對于我國的煤礦資源的利用具有很大的影響。在煤礦生產環節，不僅要考慮到效率問題，還要考慮到安全以及節能問題，這才是如今煤礦生產工作中的基本要求。這就需要對煤礦的機電設備做出相應的改進，使其具有節能效果，又能優化性能。變頻節能技術就這正好滿足煤礦機電設備改進的要求，其技術在設備中的應用已經取得了很好的效果，不僅使得生產效率提高，更實現了節能這一目標。

1 變頻技術概述

變頻技術是指通過改變交流電頻率的方式實現交流電控制的技術，變頻技術是應交流電機無級調速的需要而誕生的。它是一種無附加轉差損耗的高效調速方式。由于變頻技術是根據電機的負載變來實現自身的功能變化，這樣就大大提高了電機的效率，也減少了磨損。

隨著電力電子技術和控制理論的進步，變頻技術在理論和應用方面取得了較快的發展。變頻器的綜合化越來越高，除了能完成基本的調速功能外，具有內置的可編程序、參數辨識及通信等功能。利用電力半導體器件的通斷作用把電壓和頻率固定不變的工頻交流電變換為電壓或頻率可變的交流電的電能控制裝置稱作“變頻器”。變頻調速就是通過改變電動機電源頻率實現速度調節的。

2 煤礦機電設備中變頻節能技術的應用

技術是時代不斷前進的動力，是社會發展的馬達，對于技術的要求也是隨著時間而不斷變化的，這與人們的需求、經濟的發展有著密切的聯系。在各個行業中，或多或少都會應用到一些技術，隨著工業化進程的加快，越來越多先進的技術得以誕生，間接的促進了企業和國家的經濟發展。變頻節能技術也是由于人們的發展需求應運而生的，這項技術主要應用在煤礦的機電設備中，不僅具有節能的優點，還能提高煤礦生產的實際效率，有助于企業獲得更大的經濟效益和社會效益。目前變頻節能技術已經得到了推廣，人們也逐漸的認可了這項技術，其技術具有極大的應用價值，主要體現在以下幾個方面。

2.1 在采煤機中的應用

目前，采煤機變頻調速系統已從“一拖二”發展到“一拖一”，我國能量回饋型四象限運行的交流變頸調速采煤技術處于世界領先水平，國產電牽引采煤機行走功率最大2×110kW，變頻器電壓380V，能夠實現額定轉速下恒定轉矩調速，額定轉速以上恒定功率調速及兩臺變頻器之間的主從控制和轉矩平衡。從現場運行情況來看，四象限變頻器調速電牽引采煤機對大傾角工作面能較大范圍內調節制動力矩，維持牽引速度基本不變，機器沒有發生下滑跑車的現象，結構簡單、控制靈活。操作方便、速度調節可靠。

2.2 在提升機的應用

變頻技術也能應用在提升機這種機電設備中，技術的應用要符合實際，在實際的生產中，這項技術就在煤礦礦井的提升機中有重要的應用價值。在提升機設備里，其變頻調速控制系統以及其他控制系統的應用具有很大的作用。首先，它能使得高壓電路與低壓控制電路的通訊更為快捷，通過光纖傳輸，進而實現其電隔離的功能，有效的保障了用電的安全可靠性。不僅如此，其系統的抗干擾能力也有所加強。其次，PLC控制系統的應用，能夠具有監控、定位等功能，對運轉的全過程都能實現控制，進而使其提升機的各方面功能都得到優化。人們在使用設備的過程中，就會更加方便、快捷，從而提高生產效率，這是現階段的對其技術的基本要求，而變頻技術就正好滿足了這一需求，在提升機中得到了很好的應用。

2.3 在皮帶輸送機中的應用

在皮帶輸送機這種機電設備中，變頻技術也有其應用價值。煤礦生產環節，皮帶運輸機是不可或缺的應用設備，所以對其技術也有了更高的要求。而變頻技術的應用帶來了很好的使用效果。更加優化了設備的性能，使其功能俱全。皮帶運輸機的使用目的是將井下的煤炭運送到上面，以完成運送工作。而通過皮帶的摩擦牽引作用，利用這種設備能夠實現其運輸工作這就是皮帶運輸機的工作原理。采用變頻技術的皮帶輸送機與傳統的皮帶輸送機不同，改變了以前皮帶容易斷裂、老化等問題，使其性能增強，設備的電流波動也有所減弱。進而使得發熱現象有所減少，實現傳送煤炭的目的，充分發揮其優點，提高了皮帶輸送機的使用壽命，有利于提高生產效率。因此，變頻技術在皮帶輸送機的應用過程中也能發揮出很好的效果。

2.4 在煤礦通風機的應用

主扇風機在煤礦生產中有著重要的地位，作為礦井主通風，它每天24h不停地運轉，是整個礦井的“呼吸”系統。由于變頻器改造后風機可以實現變頻軟起動，避免了起動電流的沖擊，不僅對電網沒有任何沖擊，而且還可以隨時起動或停止。進行變頻改造后，風機的大部分工作時間都在較低的速度下運行，因而大大降低了風機工作的機械強度和電氣沖擊，將會大大延長風機的使用壽命。

2.5 在水泵中的應用

礦井中應用較多的另一種設備是多級離心泵。電能輸送給水泵電機后，電機帶動多級離心泵旋轉，將電能轉換為機械能，把井下的水舉排到地面。由于水泵是在井底工作，工作環境非常惡劣，傳統的供電方式一全壓、工頻使它故障頻繁，運行成本大增。一方面，水泵在工頻啟動時，啟動電流大，電機電纜的壓降較大，使得電機電纜在啟動過程中的反壓較高，使絕緣性能降低，每次開機都會使水泵壽命降低，大大影響了水泵的使用壽命。

3 結束語

現代社會，人們越來越注重節能環保，這主要由于我國能源供需之間的矛盾加深以及各種污染現象發生所做出的改變，從而使得節能這個概念越來越深入人心。目前在煤礦生產中，也有著節能的要求，這是時代發展的必然要求，這就需要對其機電設備做出改進，能夠應用先進技術，合理運用，使得節能效果得以充分體現。而變頻節能技術的應用不僅能夠達到節能的效果，在生產效率上也能有所增加，為生產企業獲得了良好的經濟效益。所以這項技術在煤礦生產行業中已經得到了大力推廣和應用，未來還有更為廣闊的發展空間。

參考文獻

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