煤矿机电设备变频节能技术的发展与应用

司大为

摘 要：煤矿机电设备变频节能技术的应用是煤矿开采、生产上的巨大进步，其使用能很好的调节煤矿机电设备运行的启动、速度等，使其运行更为安全、可靠、稳定。对于变频节能技术应用的讨论和研究，将促进煤矿行业开采、生产等方面的巨大进步。

关键词：煤矿机电设备；变频节能技术；发展；应用

引言

变频节能技术被广泛的应用与矿山、电力、机械化生产等方面，对于节省能源、提高生产效率有积极的意义，随着变频节能技术在煤矿机电设备上应用研究的进步，我国的煤矿开采技术有很大的发展，不仅有效的降低了矿产资源的开采成本，还提高了设备系统的安全性、稳定性，这一技术的应用不仅是现在，即使将来也会是煤矿机电设备研究的核心内容之一。

1煤矿机电设备变频节能技术的发展

1.1机电设备变频节能技术的发展

在上世纪七十年代初，变频节能技术得到了应用和推广，这一时期，很多工业化程度高的国家都对这一技术进行了开发和应用，但这一时期变频节能技术的研究刚刚起步，其应用中还存在较多的问题。进入九十年代后，很多发展中国家也开始重视对变频节能技术的应用，特别是在煤矿开采、电力生产等方面的应用较为广泛，这一时期，变频节能技术的发展仍不成熟，但其在生产活动中的节能效果是非常明显的，这一优势引起了全世界对其的关注，各国都开始进行对其更深入的研究。在九十年代前期，变频节能技术主要是基于晶闸管（SCR）发展起来的，在使用过程中普遍存在功率因数低、谐波成分大等缺点。随着世界各国对变频节能技术研究的深入，到九十年代后期，功率因数低、谐波成分大等缺点已基本解决，基于晶体管和晶闸管的变频节能技术应用研究得到了很大发展，这一时期变频节能技术在机电设备中应用的最大问题就是集成化、自动化不足，速度调节的可靠性、方便性还有待增强。进入本世纪后，变频节能技术的发展极为迅速，加之信息科技的发展，变频节能技术的应用已基本实现了自动化、智能化，操作者可对其进行远程操作，且该项技术应用的理论、实践技术均已成熟，变频节能技术逐渐的成为煤矿开采的重要应用技术，即便是一些规模较小的煤矿，也较为重视对变频节能技术的应用，这无疑推动了变频节能技术应用的进一步发展。

1.2机电设备变频节能技术的应用原理

变频节能技术的应用原理很简单，它就是一种通过有效的控制电压达到有效控制机电设备工作频率的技术，其应用能够有效的节省能源，提高生产效率。概括的讲，变频节能技术就是一种将高压交流电变成直流电，再将直流电变成适合机电设备应用的交流电电源，这一过程可以给机电设备提供最适当电能源，带动机电设备有效、安全、稳定工作。当前变频节能技术主要应用电力半导体的特点来控制电压，功率交流电在一定情况下不会发生改变，电压则会随着半导体的通断改变，使电能源成为频率可变的交流电源，进而控制机电设备的应用。煤矿机电的耗电量都很大，如矿井升降机、空压机等，其负荷的变化很大，且较为频繁，这些设备的耗电量也很大，如不能改变其功率，则会造成电能的大量浪费，在应用变频节能技术后，能有效的控制其速度的快、慢，机电设备运行的开、关，不仅能够节省能源、提高效率，其与远程遥控技术的配合应用还提高了煤矿机电设备运行的安全性，对于促进煤矿业的发展有积极意义。

2变频节能技术在煤矿机电设备中的应用

2.1机电设备变频节能技术的应用现状

煤矿机电设备变频节能技术的应用优势很明显，第一，变频节能技术的应用可以大幅度的降低煤矿机电设备的耗电量，避免了机电设备运行对电能的浪费。一方面，变频节能技术能够通过控制供给机电设备的交流电电压而控制其耗电量，使煤矿机电设备的负荷能够与耗电量一致，不会出现空载与负荷量大的情况下同等的用电量的现象，这就大大的节省了电能，例如，变频节能技术在煤矿胶带运输机和电铲中的应用，可有效的建设机电设备运行中的发热损耗，有效的解决了机械系统与电气系统的冲击问题，通过控制机电设备的启动和速度快慢提高了机电设备运行的效益，延长了机电设备的寿命。第二，变频技术的应用可使煤矿机电设备节省大量的能源，间接的提高了煤矿运营的效率。例如，矿井提升机、空压机等设备的耗电量大，通过应用变频节能技术而降低机电设备的耗电量，就能达到很好的节省能源的目的，且节能效果显著。第三，变频节能技术的应有简化了机电设备的操作程序、有效的保护了机电设备的使用，延长了煤矿机电设备应用的寿命，为煤矿节省了巨大的设备成本。例如，变频技术在胶带运输机与电铲中的应用，很好的缓解了机械系统与电气系统的冲击问题，有效的保护了机电设备，延长了其使用寿命。又如，变频技术在采煤机上的应用，有效的控制了机器滑行的速度，降低了机器下滑跑车等问题的发生率，提高了机电设备操作的可靠性，同时，变频技术的应用使采煤机操作变得简单、灵活，方便了操作人员的操作，大大的提高了工作效率。再如，变频节能技术在提升机中的应用，实现了煤矿机电设备的远程操作，使煤矿的开采更加智能化，且全数字化的控制技术使提升机的控制非常精确、可靠，专门为其设计的软件还有很好的兼容性，这一技术的开发很大程度上优化了煤矿机电设备的运行系统，提高了煤矿的开采效率和效益。

2.2机电设备变频节能技术的应用发展

变频节能技术在煤矿机电设备中应用的巨大优势，使世界各国都投入了大量的人力、物力对其进行研究，变频节能技术的发展也证明了其研究的效果。在控制理论方面电压控频方式的改进和优化，使其对于机电设备的控制更为可靠、安全、精准和智能化，提高了煤矿机电设备的控制效果。在器件功率方面，三项桥式逆变器的应用成功，再到智能功率模块的研究成功，使变频节能技术在煤矿机电设备上的应用更为成熟，促进了煤矿产业的发展和综合技术水平的提升。在调节运转系统方面，变频节能技术的应用也有很大的发展，智能化、高性能的调节转速功能实现了煤矿机电设备运行的精准、安全、可靠，数字化的信号传输、接受功能，使操作人员的指令能够准确无误的传递出去，提高了机电设备对操作人员命令的执行效率。此外，变频节能技术的应用提高了煤矿机电设备的综合性能，随着对这一技术应用研究的深入，煤矿机电设备的综合性能也越来越高，智能化的操作为煤矿产业带来了更多的发展机遇。

3结语

综上所述，煤矿机电设备变频技术的发展非常迅速，特别是上世纪九十年代后期，其发展的速度也证明了之一技术应用的领先性，可靠性。当前，我国煤矿变频技术的应用已走到了世界的前沿，这将是提高我国煤炭产业综合效益的良好开端，积极的对其在煤矿机电设备中的应用进行进一的探索和研究，一定能够使煤矿机电设备的运行更为安全、可靠、方便，也为我国煤矿行业的发展开辟了新的道路。

参考文献

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