煤礦機電設備中變頻節能技術的應用分析

王文詢

摘要：在我國工業化的進程中，煤礦資源起到了至關重要的作用，當前我國的煤礦需求量與日俱增，用于煤礦開采的電能也逐漸增多。在煤礦開采中，需要很多的機電設備實現煤礦的開采和清潔，由于當前我國提出了可持續發展的理念，在這些設備的運行中，要采取節能技術對其進行優化，降低能耗，這樣可以大大降低煤礦開采中耗用的電能。本文對煤礦機電設備中變頻節能技術的應用進行分析。

關鍵詞：煤礦開采;機電設備;變頻節能

1 變頻節能技術介紹

所謂變頻節能技術就是在機電設備中通過一定的科技手段達到電流頻率的改變技術，核心元件就是變頻器。變頻器可以將在整流器中變為直流電源的工頻電流變為可利用的電壓、頻率控制的交流電，經一定的輸送過程到達電動機，達到變頻的效果。變頻器主要有電極電容、電源、鍵盤以及控制面板構成，這一元器件的有效使用就可以達到機電設備在最節能的狀態下工作。目前我國很多煤礦使用的傳統機電設備達不到這種改變電流頻率的效果，電動機的轉數、頻率等都不能夠進行完美的控制，這樣煤礦機電設備無論在何時都處于同樣的狀態下工作，消耗大量能源，不符合節能的要求。變頻節能技術就可以改善這一問題，在機電設備不同的工作狀態下選擇何合適的頻率和電流進行工作，增長設備使用周期的同時達到節能的效果，提高設備在使用過程中的能動性。

2 變頻節能技術在煤礦機電設備中的應用現狀

由于企業經費有限以及出于安全性的考量，很多煤礦企業尚未在機電設備中使用變頻節能技術，這使得很多煤礦在進行開采工作時產生了大量的能耗且設備的使用壽命大幅縮短。近年來隨著科學技術的推廣以及人們思想意識的進步，煤礦行業開始接受這種先進的技術并將其推廣到煤礦機電設備中。煤礦機電設備如采煤機、提升機、皮帶傳送機等都一定程度的使用了變頻節能技術，提升了設備自身性能的同時，減少了煤礦開采過程中因設備運行而產生的能耗，并且由于變頻節能技術的使用，設備的維修次數、保養次數都逐漸縮減，因此而花費的成本相應的降低，煤礦企業的生產效益得到了提升。

3 煤礦機電設備中變頻節能技術的應用探討

3.1 采煤機中變頻節能技術的應用

變頻節能技術的不斷發展與改善使得這一技術已經能夠完全適應煤礦開采過程中電牽引的需求，因此在采煤機中的應用是可行的。而且由于變頻節能技術的應用，交流電機可以在尺寸體型相同的條件下變得更大，有效的提升設備運行中的可靠性以及工作效率。通常變頻節能技術在采煤機中應用是多個變頻結構系統共同作用的，直、交變頻系統對于系統的穩定性提升以及使用壽命的保障起到了關鍵作用，也是采煤機變頻節能技術中應用最廣的。在進行牽引工作時，變壓器起到了供電的目的，這一元件可以將三相工頻交流電轉化為恒定的直流電或者交流電，再借助大功率的晶閘管就可以將交流電進行電壓和頻率的調節。同時，變頻節能技術在應用到采煤機中時還起到保護電路的關鍵作用，對于電路中容易出現的過負荷、控制面板異常以及熔斷絲切斷問題都能夠加以改善，因為變頻節能技術能夠在出現故障時及時停止變頻器的工作，并且數碼管會限制故障的具體數據，經數字面板設置參數后，調節轉速恢復工作。

3.2提升機中變頻節能技術的應用

在進行煤礦開采時，對于地下的礦石、廢石以及設備材料等都需要依靠提升機進行輸送，而且由于礦井系統本身結構復雜，工作運行的速度較快，根據不一樣的輸送要求有著相應的電機轉動要求。因此在進行煤礦開采工業中，提升機中的電機轉動過程可靠性需要得到保證，一旦出現問題，會嚴重影響到工作進度和生產效益，實際運行中也存在著很多的問題需要解決。而變頻節能技術在提升機中的應用能夠保證設備在運行時按照速度曲線進行，降低了系統失控的風險，增強了工作時安全性，保障開采順利進行。交流電傳動系統在提升系統中使用能夠起到一定的速度調節功能，但會造成很大的能源消耗且控制不嚴格，調節性能無法得到保障。變頻節能技術的使用可以通過PLC控制系統以及高壓變頻調速系統實現系統控制，這樣就可以實現對動態換面的監測，使得輸送過程中的位置和速度控制更加精確化，并保證系統在運行過程中不受外界干擾，提升安全性。

3.3井下傳送帶中變頻節能技術的應用

煤礦在井下工作時，需要進行相關材料的輸送，

而這時采用的主要設備就是帶式運輸機，這一裝置可以實現遠距離工作點之間的材料輸送，并且實現物料運載裝置和驅動裝置的有效分離，保證煤炭的運輸。變頻節能技術應用于井下傳送帶中可以達到皮帶軟啟動的目的，保證輸送設備的安全啟動和穩定運行，而且變頻節能技術在井下傳送帶中的應用可以提高裝置的使用率，保證煤炭運輸中能源的最大利用率，降低能耗。

3.4煤礦通風機中變頻節能技術的應用

在進行煤礦開采時，通常在地面安裝主風機起到抽風的作用，這樣井風井和會風井的設置會導致井下出現全負壓系統，而在井下則需要安裝局部通風機，起到壓人的作用，在卷道掘井中最為常見。煤礦開采中使用通風機的目的就是排放出井下的有害氣體，保證井下空氣流通性的同時進行溫度的降低。而且隨著煤礦開采的不斷進行，對于通風機的要求也一直在提高，需要逐漸提升井下風壓，因此風機的使用功率要相應的提高。變頻節能技術就能夠很好的實現這一過程，根據實際巷道的要求進行風機功率的調節，從而保證能源的合理使用，并且改善通風機使用負荷過大的問題，提升煤礦開采的安全性。

3.5水泵中變頻節能技術的應用

煤炭的開采與生產過程中根據實際的情況，水流量的要求也不同，傳統的煤礦開采中一般采用機械的過程實現對閥門的開度調節從而調節水泵的水量。這種方式在多次使用之后就會降低水泵的使用效率，并且使得設備的使用壽命大打折扣。變頻節能技術憑借變頻器以及PLC控制器能夠更為靈活的控制水泵的啟動停止以及運行過程中的功率調節，這樣就會很好的解決水泵在頻繁的啟動停止過程中帶來的能源消耗問題，并且降低工作中對水泵的損耗，增長使用壽命，并保證設備在煤礦開采中的最優化使用。

3.6變頻節能調節下的負載荷設備應用

在變頻負載荷的技術應用下，依照風機、泵的變頻調速過程，重視風機變頻調速技術的整體應用普遍操作。逐步加強變頻調速設備的研發，加強煤礦特殊采集環境下的變頻設備操作。按照風機運行的轉速操作，逐步改造調整，提高整體性能。在改造前，需要對風機運行情況進行分析，調整風壓、風量，改造后的輸出功率是原始數據的3倍，在很大程度上節約了電能資源模式水平。在水泵控制調節下，需要對設備進行變頻調速節能處理。根據生產工藝系統的實際控制構成，調整產品質量過程中的靈活度，加強變頻節能技術下水泵的靈活運用，逐步減少平滑、減速的時間，調整外部環境的受限水平。依據井下的液體位置高度，對水泵的空轉時間進行壓縮，在很大程度上降低了排水泵的停止時間，調和電能的消耗、設備的損耗，提升整體生產效益綜合建設水平。

結束語

綜上所述，變頻節能技術在煤礦機電設備中的應用值得進行推廣，利用這一技術，設備的運行速度、功率等能夠更為準確的控制，并且能夠降低設備在使用過程中的折舊程度，提高生產效率，保證生產安全性，在采煤機、提升機、井下傳送帶、煤礦通風機以及水泵中，變頻節能技術都能夠發揮重要作用，不僅提升煤礦企業的經濟效益，還促進我國煤礦行業向科技化的方向發展進步。

參考文獻

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