煤礦機電設備中變頻節能技術的應用

文/喬海林 王偉

1 煤礦機電變頻節能技術的發展

煤礦生產的安全問題受到社會的廣泛關注，安全問題的存在一方面制約了煤礦行業的進一步發展，另一方面也會對社會和諧與安定造成一定程度的影響，因此提升煤礦生產的安全性、穩定性、經濟性具有十分重要的經濟意義與社會意義，變頻節能技術的應用正是基于這一目標發展與完善的。變頻技術在煤礦生產中的應用起初表現在采煤機、皮帶輸送機、提升機等機械設備之上，經過變頻技術改造之后的設備較之于之前耗能減少且效率提高。之后隨著變頻技術的不斷發展與完善，它在煤礦機電設備中的應用越來越廣泛，且與節能技術有機結合，形成了現代化的變頻節能技術。現如今，變頻節能技術在采煤機、提升機、皮帶輸送機、流體負荷設備中都有著一定的利用，且發揮出了高效率、低能耗、安全性能高等諸多優勢。

2 變頻節能技術在煤礦機電設備中的具體應用

2.1 變頻節能技術在采煤機中的應用

變頻節能技術在應用過程中不斷發展與完善，逐漸趨于成熟，形成了采煤機變頻調速系統。在這一系統中，通過對額定轉速與恒定轉矩之間的調整，一方面可以促進多臺變頻器之間的轉矩平衡，另一方面也實現了多臺變頻器主從控制的相互切換。實踐結果證明，在工作面傾角較大的情況之下，采用四象限變頻器調速電機進行牽引，能夠實現對于制動力矩的大范圍調節，這樣一來，即使不再另外增加牽引速度的相關設備，采煤機也不會出現下滑跑車的情況。因此，將變頻節能技術應用于采煤機之中，不僅可以對其結構進行科學合理的簡化，還促使采煤機在操作便捷性、速度調節的可靠性以及控制的靈活性等方面發揮出了更大的優勢。

2.2 變頻節能技術在提升機中的應用

在煤礦生產過程當中，提升機是必不可少的重要設備之一，其主要功能是對作業人員與物料進行輸送，因此提升機運行的穩定性與可靠性一方面關系著工作人員的生命安全，一方面也是對煤礦順利生產的重要保證。為了對傳送速度進行一定程度的控制，傳統的處理方法是在電動機轉子電路中使用金屬電阻，這雖然能夠達到調速的目的，但這種方式電能消耗巨大，且存在著一定的安全隱患，難以適應煤礦生產的現代化發展。隨著技術的發展，在提升機中引入了變頻節能技術，這一技術與提升機的四象限變頻調速系統有機結合起來，并在此基礎之上利用計算機技術實現了對于提升機的信息化控制，可以進行實時監控與遠程操作，一方面減少了對電能的消耗，另一方面提升機運行的安全性得到有效提升。

2.3 變頻節能技術在皮帶輸送機中的應用

對于皮帶輸送機而言，它在煤礦生產過程中的主要作用是對井下煤炭進行運送，在運輸的過程中，煤炭會受到多個方向的力，分別是向下的重力、垂直皮帶的彈力以及與皮帶之間的摩擦力，正是這些力的相互作用才能使得煤炭向上運輸出井。原先的皮帶輸送機主要是利用液力耦合器進行啟動，隨著時間的推移采用這種方式會對皮帶造成一定程度的傷害，主要表現為皮帶老化速度加快，情況嚴重甚至會發生斷裂，進而對煤炭生產造成十分不利的影響。而將變頻節能技術應用到皮帶傳輸機當中后，機電內的沖擊、機械發熱的現象得到了顯著的減少，電機在啟動的過程中電流具有更好的穩定性能，除此之外，運輸功率更為平均，綜上所述，變頻節能技術使皮帶輸送機的傳送功能進行了有效的提升。

2.4 變頻節能技術在流體負荷設備中的應用

在煤礦的生產當中，風機與風泵是最為常見的流體負荷設備，將變頻節能技術引入流體負荷設備中后，風機的最低轉速明顯低于引入之前，這在一定程度上減少了電能的消耗，同時也促使風機具有更好的適應性，在特殊的煤礦環境之下也能夠有效運行。除此之外，變頻節能技術在礦區給水、給液用泵中也實現了變頻調速，對工藝系統的靈活性進行了一定程度上的提升，并在此基礎之上有效減少了設備的機械沖擊，進而提升了相關設備的使用年限。

3 變頻節能技術在煤礦機電設備中應用的發展前景

變頻節能技術憑借著在電能消耗、經濟效益、運行穩定等方面的優勢，使其在煤礦機電設備之中的應用日益廣泛，成為煤礦機電設備發展的重要趨勢。同時，隨著科學技術水平的提高，變頻節能技術在煤礦機電設備中的應用也日益深入，具有較大的應用前景。除此之外，隨著煤礦行業的發展與成熟，會不斷引入新技術、新工藝，在這種情況之下機電設備的功能與種類會越發豐富，變頻節能技術也會不斷與新型的機電設備進行融合與協調。最后，隨著時間的推移，一些老舊設備在性能上逐漸下降，可以運用變頻節能技術對其進行一定程度的改造，通過有效的技術手段恢復其性能的同時，也可以進一步豐富機電設備的功能，提升其在煤礦生產過程中的應用效果。綜上所述，隨著科學技術的發展以及煤礦行業的逐步完善，變頻節能技術在煤礦機電設備中仍有十分廣闊的應用前景。

4 結束語

本文主要針對煤礦機電設備中變頻節能技術的應用進行研究與分析。首先對煤礦機電變頻節能技術的發展進行了一定程度上的闡述，指出了變頻節能技術在安全性、穩定性、經濟性等方面的優勢，然后在此基礎之上重點分析了變頻節能技術在采煤機、提升機、皮帶運輸機與流體負荷設備中的具體應用。最后，對變頻節能技術的發展前景作出了展望。