煤礦機電設備中變頻節能技術的應用

王波

摘要：煤礦生產環境十分惡劣，情況相對復雜，日常工作量比較大。為保證煤礦生產效率與生產安全，往往會在生產過程中應大量機械設備作用，保證生產平穩安全進行。但是，與發達國家的煤礦生產情況比較，我國煤礦機電設備還存在一定不足，無法同時兼顧生產安全穩定運行、設備節能環保等要求。變頻節能技術近年來在煤礦機電設備中引入，可促使設備不斷優化創新，促進設備性能優化，提升機電設備的實際節能效果。

關鍵詞：煤礦生產;機電設備;變頻節能技術

煤礦企業是能源企業，承擔著為有需求的領域源源不斷提供能源的責任。但在能源危機背景下，煤礦能源日益減少。在這一背景下，如何提升煤礦的開采效率，充分利用每一分煤炭資源，減少能源損耗，成為煤礦企業必須解決的重要問題。從煤礦企業實際發展情況可看出，變頻節能技術近年來在煤礦生產過程中廣泛應用，可有效提升煤礦生產效率，減少能源不必要損耗，提升能源利用有效率^[1]。本文主要闡述變頻節能技術在煤礦機電設備中的實際應用情況。

1.斗提機中變頻節能技術的應用

變頻節能技術在斗提機中應用過程中主要選用高壓變頻變速自動控制系統以及PLC控制系統。首先，從斗提機的電子控制系統設計方案可發現，變頻節能技術主要在自動控制系統中應用，通過模塊串聯多脈沖信號動能回饋型四象限高壓變頻自動控制系統。其中高壓主電源電路、低壓控制回路中的通信利用光纖傳輸激光實現有效焊接，保證電防護特性的可依賴性與可信任性，還可有效提升系統的抗干擾性^[2]。其次，將PLC控制系統應用在斗提機的電氣設備自動控制過程中，可實現整個生產過程均應用機械設備高速精準操作，還可提供動態性界面，方便操作人員動態監控，結合監控結果調節設備的實際運行速率，保證運行速率的適宜性與安全性。通過PLC控制系統還可進一步提高絞車系統的維護性能，促使絞車系統技術標準逐步提升至電磁兼容測試性標準。

2.采煤機中變頻節能技術的應用

隨著我國科學技術日益發展進步，采煤機相關功能日益增多，采煤機發生故障的幾率日益升高，對煤礦安全穩定生產造成嚴重妨礙。在采煤機中引入變頻節能技術，無疑可有效改善采煤機故障問題。最初采煤機多通過液壓完成牽引工作，現今采煤機主要應用交流傳動技術與控制技術，聯合微電子技術以及變頻器應用，從而達到提升實際應用效率，拓寬應用范圍的目的。采煤機是煤礦機電設備中最常用的一種儀器，更是最主要應用儀器，具有較大的電能損耗量。采煤機由機械系統、電氣系統以及液壓系統等組成，應用變頻節能技術后，這些系統的實際耗能有效降低，可達到相應的節能目的。變頻節能技術還會結合采煤機實際組成，將其分別劃分為裝載系統、行走裝置、切割部位以及其他控制裝置等等。其中裝載系統應用期間需聯合采煤量調整設備的實際運行功能，促使裝載速度、采煤速度處于平衡狀態。行走裝置實際應用時會被采煤機作業牽引力影響，繼而導致偏差現象發生，對行走裝置進行 變頻調節頻率，可保證牽引力適宜，可促使行走裝置電能損耗降到最低。切割裝置實際應用時需根據不同工作面對運行功率進行動態調整，若是大工作面作業則需應用大功率，可促使采集煤礦迅速裝到裝載系統中。若是小工作面作業則需應用小功率，適當減少實際切割工作面，從而實現有效節能減排。

3.提升機中變頻節能技術的應用

提升機是煤礦機電設備中的重要組成部分，應用變頻節能技術可實現變頻調速控制。從提升機運行現狀著手，引入該技術后可對交-直-角變頻器及相關配套設備進行升級改造，從而達到提升設備技術科學性及先進性的目的。進行變頻調速控制升級后，提升機主要發生以下變化：變頻器母線工藝得到有效升級改造，所以應用時可選擇更先進、更科學的無感硫化疊層母線，可有效提升母線的實際應用壽命，還可對設備經口PET絕緣紙以及設備銅排等多個部位進行整體預裝改造，實現硫化成型。充分應用無塵封裝技術，可有效減少變頻器已經設備中的雜散電感，可提升變頻器功率、開關控制喲效率，繼而達到提升機有效把控煤礦的目的，讓主提升器能夠更穩定、安全地運行;電容器升級改造主要應用直流側支撐電容方式，實際改造期間選擇EACO品牌電容器，無疑可提供更大電流、更大高紋波、更廣泛工作范圍，并且可以有效提升電容器的實際應用壽命，實現多位置布控安裝，有效降低電容器的維修、拆卸難度;實現變頻器的多重保護，在變頻器現有保護裝置上引入變頻節能技術，可設零序電壓保護、母線電壓傳感器保護與母線過壓保護等多個形式，可從不同角度不斷提升變頻器實際保護效果，避免變頻器發生損壞現象，達到有效降低主提升機故障發生率，促使主提升機始終穩定安全生產的目的。

4.煤礦風機中變頻節能技術應用

正常情況下，煤礦風機的實際運行能耗比較大，這一現象會增加風機實際運行成本，升高煤礦實際開采總成本。積極應用變頻節能技術，無疑看有效降低風機實際能耗，可改善傳統風機的問題。煤礦多藏于地下，實際開采過程中必須做好通風工作，才能保障開采的安全性與有效性。通風過程中，風機位置會持續變化，而風機位置更換期間會導致磨損現象發生，且不同部位風機的頻率也存在差異，這一現象無疑會對煤礦風機正常運行造成不良影響。若能積極應用變頻節能技術，可優化風機性能，改善風機應用中存在的問題，還可減少風機能耗，為煤礦正常生產提供更理想的環境。

結束語

應用變頻節能技術可不斷促進煤礦機電設備改進優化，可有效減少設備實際能耗，可進一步提升設備的開采效率，并且可有效落實清潔開采，達到技能減排目的。因此，我國煤礦企業需及時認識到這一點，在煤礦機電設備中積極引入變頻節能技術，才能讓煤礦企業繼續生存，才能為社會提供更多煤炭資源。

參考文獻：

[1]趙長嶺，張玉昌，孫丙川.煤礦機電設備中變頻節能技術的應用[J].中國科技投資，2021（3）：135-136.

[2]陳飛舟，張銀學，李東，等.變頻節能技術在煤礦機電設備中的應用[J].內蒙古煤炭經濟，2020（5）：188.