煤礦機電設備中變頻節能技術的應用

郭書明

摘要：我國具備十分豐富的煤炭能源，其儲藏量當今世界穩居前端。在中國資源應用中，煤炭能源的地位十分重要，并在社會經濟發展中日益發揮著十分關鍵的作用。但是我國煤礦經常產生一些安全生產事故，造成嚴重的內耗情況。因此我國許多中小型煤礦將變頻節能技術廣泛運用于生產中與煤礦機電設備應用中，使我國煤礦生產中存有過大耗能的難題獲得妥善處理。

關鍵詞：煤礦機電設備;變頻節能技術;應用

1煤礦機電設備中變頻節能技術原理

在我國眾多煤礦機電設備中，采煤機、風機等設備已經陸陸續續地開始應用節能變頻技術，利用該技術進行生產的過程中，其主要的原理就是利用交流電來做周期性的運動，這樣能夠實現交流電的固定做功模式，并且，在該基礎上，結合本文所研究的電氣運行系統，能夠更好地實現智能化變頻的目的。如果設備處于滿載運行狀態或者正在持續高峰作業，則其功率會隨之調整到最大，這樣的做法既有利于電能損耗的減少，又能保證工作進展程度，該技術目前是我國煤礦開采行業最為重視的研究項目之一。利用變頻節能技術在設備中的應用，既能實現智能化的操作目的，減少人工成本，又能提高開采工作的效率、質量，同時還能保障工作人員的生命安全，對于煤礦企業的長久發展具有積極的推動作用。以空氣壓縮機為例，根據企業壓縮空氣系統的使用情況改良設備，其中變頻節能技術就是最佳選擇，在空氣壓縮機上按照循環啟動的方式閉環控制大約4臺空壓機的運行，然后由變頻節能裝置自動采集現場的氣壓。總的來說，變頻節能技術可以很好的改善設備性能，對提高效率，維護效益具有重大作用。

2煤礦機電設備中變頻節能技術的應用

2.1在提升機上的應用

提升機和傳輸級是煤礦生產企業中使用頻率和作用有相似的地方，一方面，這兩種設備本省工作環境相似，另一方面，這些設備自身有調速的需求。提升機在進行提升的過程中需要進行速度的調節，而傳輸設備也需要進行調整。但是以往對設備進行調速往往采用串電阻的調壓調速方式，雖然這種方法能夠調整速度，但是其本身增加的電阻也會產生較大的能耗。通過變頻技術能夠將公頻電壓進行頻率調整，通過調節供電的頻率進一步調整設備運行的速度。如今這種控制也變得更加智能化，將電機控制過程中的相關變化量作為控制型號，利用微處理器進行處理，能夠使得變頻設備按照條件的變化自動調整電壓頻率。而在傳輸設備上，變頻設備以往使用的液力偶合器實現對設備的軟起動，但是這種方式會加速設備的老化和損壞。而變頻設備可以保證設備啟動過程中電流的變化幅度很小，降低了對電機設備的沖擊，在節能調速的過程中也延長了設備的使用壽命。

2.2在采煤機中的應用

如果從組成成分分類，采煤機又可以被分為切割部、裝載系統、行走裝置的部分。首先，對于切割部來說，針對礦井下不同類型的工作面其功率要求也有著細微的差異，因此就需要結合具體情況對功率進行調設，比如說采煤工作面比較大的情況下，如果切割機的功率比較小，那么可能就會導致切割費時費力，進而在無形間增加工作量，造成不必要的能源消耗，應用變頻節能技術，對切割功率進行靈活調整，可以更好的優化切割質量，提高工作效率。針對裝載系統，在應用變頻技術時，則需要結合采煤量對運行功率進行調節控制，要保證裝載速度與采煤速度彼此能夠密切配合，如果裝載速度慢于采煤速度，那么可能會導致大量煤炭資源難以及時被裝載，這樣使得會對開采效率產生影響。針對行走裝置，關鍵在于對牽引力進行合理的控制，牽引力控制不合理的情況，行走裝置的功用可能難以有效發揮出來，這樣必將會對設備的有效應用產生不良影響。一般來說，行走裝置運行期間，牽引力充足的情況下，應當最大限度降低對電力資源的消耗，設備運行時，要控制好運行時間，因為采煤機并非是在所有情況下都需要滿負荷運行的，所以說，在其沒有滿負荷運行的情況下，可以借助變頻技術對負荷進行優化調整，以便更好的延長設備使用壽命。

2.3在皮帶運輸機中的應用

在皮帶運輸機中變頻節能技術的應用也具有極高的應用價值。在煤礦生產過程中，皮帶運輸機是不可缺少的運輸設備，因此對運輸技術也有著較高的要求。而變頻節能技術就可以帶來很好的使用效果，還可以提高設備的性能，健全運輸機的功能。不僅如此，皮帶運輸機主要是將井下挖好的煤炭運輸到地上，其中主要是依靠皮帶的摩擦牽引作用，這也是皮帶運輸機的工作原理。與傳統的運輸工具相比，應用了變頻節能技術的皮帶運輸機就有很大的優勢，它可以采用變頻技術來解決以前經常出現的皮帶斷裂、軟化的現象，進一步提高工作性能。不僅如此，變頻節能技術還能夠減少皮帶運輸中的發熱現象，減少電流的波動，從而還能提高皮帶運輸機的使用壽命。變頻技術在煤礦機電設備中的應用可以很好的提高煤炭的生產效率，在各個方面也能發揮出很好的效果。除此之外，隨著人們對節能環保的重視，變頻節能技術就可以很好的達到保護環境的目標。

2.4在井下水泵中的應用

目前，我國煤礦開采過程采用水泵流量調節管網閥門的方式比較普遍，水泵調節管網閥門具有一定的方便操作的優勢，但是井下水泵在實際應用過程中也具有一定的局限性。首先，水泵的流量控制水泵的轉速，水泵流量一定不變的情況下，則水泵轉速亦不變，但是受外部環境以及及其自身的一些因素的影響，所需水泵轉速難免發生變化，而全速運轉的水泵就會導致電能與水量的浪費，變頻節能技術的應用可以智能化自主變動，通過水量的變化控制轉速變化，進而適應平衡，減少能耗;其次，市場供應水泵的功率較大且種類眾多，一成不變的應用會導致高能耗，變頻節能技術的應用更加能夠凸顯其必要性，對于煤炭開采行業整體能耗的節省效果明顯，有助于行業的可持續性發展。

2.5在風機中的應用

一般來說，風機設備中應用的變頻節能技術，主要體現在局部通風機與主風機上。如果風井部分出現全負壓的狀態，那在以往的處理方法之中，就會將通風機局部設置為壓入式吹風。而在巷道內通風機的作用，就是通過吹風將有害氣體進行稀釋、沖散、排出，保持礦井內部的空氣流通，并且起到降低溫度的效果。變頻技術的應用提高了通風機的使用效率，在不改變吹風量的前提下，保持礦井內部的穩固風壓。變頻器對風機進行改造后，可以保障風機在滿負荷的狀態下，也不會出現軟啟動功能的持續，可以隨時暫停，進而避免對電網產生沖擊破壞。

3變頻節能技術在煤礦機電設備中的應用前景

伴隨著煤炭行業智能化煤礦基本建設的發展，變頻器原理等一系列優秀技術在煤礦行業的運用中有重要的作用。從而能夠看得出，以變頻器原理來節約資源是智能化社會發展的一個大趨勢。但因煤礦生產的獨特環境和對安全性的特別要求，變頻技術在井下工作上的運用時間比較晚。伴隨著社會發展和經濟發展的迅速發展，在煤礦領域對變頻器原理開展運用，可以做到節能降耗的目的。在我國地域遼闊，自然資源豐富多彩，煤礦采掘中牽涉到的機電設備類型比較多，因而要融合煤礦具體對變頻器原理開展有效產品研發和運用。近些年，礦山開采過程中，電子信息技術運用極其廣泛，為變頻節能技術在煤礦機電設備中的運用確立了優良的基本。

4結束語

煤炭資源開采期間機電設備不可或缺，但是機電設備運行時，電能消耗極大，這與我國經濟可持續發展的理念是背道而馳的，為了有效的解決該問題，降低對能源資源的消耗，就需要合理應用變頻節能技術，發揮該技術在機電設備中的作用，推進我國煤礦開采行業的發展。

參考文獻

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