煤矿机电设备中变频节能技术应用分析

赵聪 张涛

摘 要：我国作为煤炭大国之一，对煤炭资源的储存、生产等工作都已逐渐趋于完善，但一些能源、资源损耗过大的问题仍存在于煤炭开采的过程中，这无疑与现阶段环保、节能的发展理念相驳。故本文就对现阶段煤矿机电设备的使用情况予以分析，并经由对变频节能技术在各类煤矿机电设备中的具体应用与所起到的重要效果，论述了应用变频节能技术在现阶段煤矿行业发展中的重要性。

关键词：煤矿机电设备；变频技能技术；应用

由于煤矿开采工作中的地理位置较为特殊，故在煤矿行业的相关工作中往往存在设备损耗、能源损耗较高的问题，并提高了对相关设备进行运行维护的难度。为了保障相关煤矿机电设备的正常运行，本文就介绍了变频节能技术，经由该技术实现对相关设备运行状态的稳定控制，不仅能够为相关人员的高效工作打下坚实基础，还能在一定程度上节约能源、降低设备损耗。

1.变频节能技术的概况

变频节能技术主要是利用变频器对电流频率进行调控，通过将变频器在设备内部的安装，实现对机电设备运行情况的控制，简单来说即是自动化的设备控制技术。由于在调控相关设备运行情况的过程中通常需要进行诸如变流、滤波等过程，故变频器的结构组成往往较为复杂，主要由整流器、直流环节、逆变器与控制电路等四部分构成，经由各组成部分的协同运作，从而将设备内部的直流电与变流电进行转换，实现对电流频率的控制[1]。通常变频节能技术的应用主要是保障设备的稳定运行，并经由对电力负载的变化来调整工作频率，用不同频率的工作来避免能源浪费现象。

2.现阶段煤矿机电设备的使用情况

由于大部分煤矿机电设备通常应用于地下环境，这就使得设备运行中往往较易出现各类故障、问题，并且相关设备中复杂的组成结构也在一定程度上提高了采煤、维修等工作的难度。同时现階段相关设备在使用中往往是日以继夜的持续开启，虽然在一定程度上提高了工作效率，但由于过长时间的持续运行，相关设备不仅容易出现故障现象，其运行中的能源消耗也较高，往往会提高采煤成本。而且部分机电设备会在工作使用过程持续以额定频率来进行工作，这就导致其功率缺乏切实调控，往往会因为过大的运行功率而增加设备能耗。在部分煤矿机电设备中，为实现对设备转速进行调控，常会改变其电路中金属电阻的电阻值，这不仅使相关设备的能耗较大，还使得设备运行的安全安全性降低，致使在采矿工作中存留有安全隐患。此外，部分所应用设备较为传统，其设备性能较差，也是机电设备能耗较大、相关工作成效较低的原因之一，故现阶段尚需应用新型技术、配件等对传统设备进行革新、优化，从而改善相关设备的性能与能耗。

3.变频节能技术在各类煤矿机电设备中的实际应用

3.1 钻井设备

在煤矿机电设备中钻井设备往往有着重要地位，其主要是在变频电动机的作用下，绞车受驱动而与泥浆进行共同运动。然而由于相关设备中的转子电路往往是金属电阻，这就使得转子电路会对设备生产造成不利影响，导致相关设备的能耗增加。而随着现阶段节能减排的落实、普及，这就需要相关人员对设备能耗的注重，将传统的相关工作设备更换为变频防爆交流电机，并结合相关的变频调速系统进行综合使用，不仅能够提高设备功率而提升工作效率，还能够实现对相关信息系统、控制系统等的有效调节、管理。同时，在应用变频节能技术前，应通过高效化的设计工作来为工作质量打下良好保障，可采用冗余化设计，对PLC进行冗余化处理，实现对安全葫芦的双线控制。但在进行冗余化设计时也要确保设备中电流与电阻比值的冗余量应在20%以上，保证冗余化设计能够获取到良好的设计成效[2]。在实际进行相关工作时，相关人员可以通过使用诸如摄像头、无人机等监控设备来对电动机进行远程的实时监控，并且由此还能连高保障电动机的正常运行，为钻井设备的正常运行打下坚实基础。

3.2 采煤设备

虽然现阶段设备运行中往往较易出现问题，应用相关设备进行的采煤工作，其效率与质量仍要高出人工采煤，能够在一定程度上节省人力资源。而随着环保节能的理念普及，现阶段相关人员已愈加注重起各类设备持续运行所消耗的大量不可再生资源。对此，相关人员可应用变频节能技术，以降低设备运行损耗。具体应用方式是通过在相关采煤设备内安设变频器，以煤矿挖掘工作时对设备的实际需求为基，从而切实改变采煤设备内部的电压、频率等，由此将采煤设备调节为最佳状态，不仅能够有效保障采煤工作的效率，也能够预防由于频率、电压过高等问题所导致的能源损耗、设备易损坏现象，为相关设备的稳定运行打下坚实保障[3]。此外，想要提高工作效率与能源利用率，相关人员还要善于利用现代的新型技术，诸如使用物联网技术建立起自动化的网络控制平台，从而实现对相关设备的实时检测与自动化利用，也能起到保障设备运行效率、预防相关问题的作用。

3.3 皮带传输机

一般情况下，即便皮带传输机处于无负荷、低负荷等运行状态，其也仍然会继续按额定功率进行运行，这就导致当皮带运输机的运行状态不稳时，导致能源损耗较高的情况。故相关人员应当积极采取变频节能技术，经由变频器对皮带传输机运行状态的调控，从而在皮带传输机在不良状态运行时降低其皮带转速，减小其在运行中对电力能源的损耗。并且经由对电流、电压的调控，变频节能技术往往还能预防皮带传输机出现运行过热、电流冲击等各类问题，保障皮带传输机的使用性能，并有着提高工作人员工作效率与工作安全性的作用。

结语

综上所述，虽然现阶段我国煤炭行业的发展已逐渐趋于完善，但在该行业的相关工作中却常为了保障效率，导致在工作中存在较高的能源损耗，这在提倡节能、减排的现阶段无疑是有待改善的不良情况。而应用变频节能技术，往往能够经由对相关设备运行状态的调控，不仅保障了相关设备的运行效率，还有着降低设备维护成本与能源损耗的作用，由此提高煤矿行业中相关企业的经济效益。

参考文献

[1]姜争，计三有，甘志军. 港口带式输送机变频节能技术的应用[J]. 起重运输机械，2017（3）：1-5.

[2]王金凤，张肖，翟雪琪，等. 煤矿机电设备管理资源投入的逆优化方法研究[J]. 煤炭工程，2017，49（7）：142-144.

[3]田传明. 煤矿机电设备中变频节能技术的应用分析[J]. 科技风，2018（2）：75-75.