变频节能技术在矿山机电设备中的应用

摘 要：随着社会经济发展水平的提高，我国经济发展的理念也在悄然发生着改变，在当前的发展阶段下，我国的经济不仅要保证发展的速度，也要保证发展的质量，既要在保证当下的发展的动力，同时也要保证可持续发展的能力，因此在当前的经济建设中，我国高度重视节能环保技术的运用，尤其是在一些传统的高耗能的企业中，在国家政策的大力推动下，节能环保技术得到了广泛的应用，在很大程度上降低了能源的消耗，减轻了环境的压力，采矿行业也属于传统的高耗能的行业，目前采矿行业节能技术主要是集中在矿山机电设备的改进上，通过变频技术的运用，可以有效的降低采矿行业的能源消耗，提高采矿行业持续发展的能力。

关键词：变频节能技术;矿山机电设备;应用

变频节能技术是一种成熟的绿色节能技术，在很多行业中已经得到了运用，并且取得了不错的节能效果。采矿行业也属于高耗能的行业，因此需要对采矿行业的能源消耗进行控制。通过在矿山机电设备中运用变频节能技术，可以有效的降低机电设备的能源消耗，提高能源的利用率，不仅可以降低矿业企业的能源成本，而且降低了采矿行业给环境带来的压力，同时变频节能技术较为先进，可以促进企业生产效率的提高，可以推动我国矿业行业健康稳定的发展。

1 变频节能技术的概述

1.1 变频节能技术的内涵

变频节能技术是一种相当成熟的节能技术，在很多行业中已经得到了广泛的运用，变频节能技术可以根据设备运行的状态，以及工作的实际需要，动态的调整的设备的运行频率，因此可以提高机器运行的效率，起到降低能源消耗的作用。变频节能技术是一种高端的节能技术，其结构和原理也比较复杂，可以在不影响工作效率的情况下，达到节能的要求。运用了变频节能技术的机电设备精密的程度有所提高，在设备内部电源板，控制面板以及电机等电子元器件的布置上也比较复杂，因此变频节能技术的运用需要很高的技术水平作为支撑。与传统的机电设备相比，变频节能技术展现出一定的智能化的特点，因为搭载了变频节能技术的机电设备在运行的时候往往具有更高的靈性。可以随时调整机器运行的速度，而且随着变频节能技术的不断发展，最新的技术已经可以实现针对设备运行的状态以及实际的工作需求，自动的调整设备运行的频率，进一步提升了设备运行的效率，变频节能技术在矿山机电设备的运用是矿业实现节能环保的一种有效的手段，也是未来矿业行业技术发展的一个重要的方向。

1.2 变频节能技术工作原理

简单来说，变频节能技术的技术原理就是交流直流的灵活转化，整流器是变频节能技术的核心部件之一，可以实现将交流电转化为直流电，并可以有效的控制直流电的电压以及频率，从而实现对交流电的有效转化，然后由控制器对电源进行控制，将电力输送到电机中。控制，整流，逆变以及直流电共同组成了变频器的电路。在变频节能技术中。整流器主要使用的是三相桥式不可控型的，逆变器可以调整输出的脉冲强度，逆变器的运行稳定性对变频器的正题稳定性具有重要的影响，也是变频器的关键部件。搭载了变频节能技术的机电设备可以对设备运行的频率进行动态的调整，从而起到节能的作用。

2 变频节能技术在矿山机电设备中的应用

2.1 在矿山提升机上的应用

提升机是矿山常见的一种设备，提升机的主要作用就是可以将人员或者设备输送到矿井下，同时也可以将人员或者是材料送到地面上去，提升机的运行状态对矿山的安全生产以及的生产的效率具有重要的影响。在传统的提升机的机电设计中，一般是将电阻器直接连接到电机转子的电路上，在调速的方式上，主要是使用接触器或者是鼓控制器对电阻器进行切断，这样的调速方式存在着一定的弊端，因此对电阻器的反复切断很容易对电阻器造成损伤，影响设备的使用寿命，同时接触器与电阻的反复接触也会产生大量的热量，给设备的散热造成压力。由于电阻调速方式本身设计的缺陷。提升机速度调节的范围很小，同时在调整的精度以及稳定性上都存着比较大的问题。尤其是在减速或者是分散的运行状态下。需要很大的制定电流，对设备进行强制减速，不仅会对设备的寿命造成影响，同时也会消耗大量的电能。这样的机电设备对矿山的安全生产，以及生产的效率都会造成不良的影响。

搭载了变频节能技术的提升机可以有效的避免目前矿山提升机存在的弊端，因为变频节能技术是一种无极的调速方式，因此可以实现更大范围的速度调剂，同时动力的输出也会更加稳定，可以提升设备的安全性。相比于传统提升机的制动方式与调速方式，变频节能技术使用电气进行制动调节，这样就可以有效的避免机械制动造成的损伤，提升设备的使用寿命。如果提升机是在下降的状态下，那么提升机会将下降产生的重力转化为电能，并将电能直接补充到电网中，同时制动的力矩也因为提升机的电能转化行为有所提高，在提升经济性的同时也提升了安全性。另外与传统的提升机相比，搭载了变频节能技术的提升机可以方便的对设备的精度进行调整，一旦发现了设备的精度有问题，工作人员可以直接通过修改控制程序对精度进行调整，而在传统的提升机设计中，往往需要对机械部位进行调整，才能实现这一点。

2.2 在井下通风系统中的应用

在矿业的井下作业时，可能会产生很多的有毒有害的气体，由于矿井内部空间封闭，因此如果不能进行有效的通风的话，很容易引发安全事故，因此井下通风系统的建设对矿业来说十分的重要。在井下通风系统的建设中核心的设备就是风机，一般矿井内的风机功率都比较大，因此频繁的启停会对风机本身的寿命带来很大的影响，而且大功率的风机无论是在启动好事运行的时候都会消耗大量的能源，尤其是在矿井环境下，需要风机长时间的运行，不仅增加了能源的消耗，对风机的稳定性也是一种考验。因此对于矿井下的风机来说需要能够对风机运行的功率进行有效的调节，减少风机运行带来的能源消耗，同时对风机功率进行调节也可以避免风机长时间高负荷的运行，提高风机运行的稳定性与使用的寿命。想要实现以上目标需要利用变频器对风机进行科学的调速，对于调速的方式应该仔细的研究，一般推荐使用开环的调速方式，因为一般井下的环境比较潮湿，同时灰尘也比较大，如果使用传感器进行自动调节的话，受环境的影响，传感器很难发挥出作用。因此需要使用开环的手动的方式来对风机的功率进行调整。

2.3 变频控制技术在通风机中的应用

现代矿井的深度普遍比较大，因此风压井的数量也在不断的增加，因此需要更高功率的风机来提高矿井的风压。而风机功率的增加又在一定程度上增加了矿山的能源消耗也影响到了风机自身的稳定性，而变频控制技术在不改变功率的情况下却可以实现更高效率的风力输送，因此变频控制技术可以根据矿井的实际风量要求，对风机功率进行动态的调整，保证工作效果的情况下降低功率。同时通过改造设备的逆变器还可以实现设备的软启动，并可以对启动的电流进行调整，避免过大的启动电流对风机造成损伤，延长风机的使用寿命。通过变频控制技术的使用风机可以保持在一个较低的功率运行，在需要大功率时候也能进行及时的响应，提高了风机运行的稳定性，并可以减少检修的频率。

3 总结

降低采矿行业的能源消耗，是实现可持续发展战略的重要组成部分，而变频技术在矿山机电设备中的应用还仍然属于起步阶段，有很多不成熟的地方。因此需要在矿机的机电设备中积极的利用变频技术，并在实际的工作中对技术不断的进行优化调整。

参考文献：

[1]蒋建华.变频节能技术在矿山机电设备中的应用[J].科技创新与应用，2018（18）：174-175.

[2]李平生.变频控制技术在矿山机电设备中的应用[J].内蒙古煤炭经济，2017（23）：38+43.

[3]施毅.变频控制技术在矿山机电设备中的应用[J].通讯世界，2016（05）：255-256.

作者简介：

翟志刚（1990- ），汉族，男，山西昔阳人，本科，现工作于阳泉煤业（集团）有限责任公司一矿，研究方向：主要从事采矿工作。