变频控制技术在煤矿机电设备中的应用

张岱峰

摘要：在我国快速发展过程中，煤矿是我国发展中的重要能源，变频节能技术发展是节能产业的重要支撑，实现其与煤矿机电设备的有效结合，可以有效地提升煤矿生产效率，促进企业经济效益增长。本文在阐述变频节能技术作用的基础上，就其节能控制的基本原理展开分析，同时基于煤矿机电设备特征，指出变频节能技术在煤矿机电设备中的应用要点。期望能提升变频节能技术应用水平，继而在优化煤矿生产模式的同时，促进煤炭产业的有序发展。

关键词：变频节能技术;煤矿;机电设备

引言

现阶段，一部分小煤矿开采技术还较为传统和落后，生产耗能较大，生产效率较低。变频节能技术的发展和应用可以有效地降低能耗，因此，在各个行业得到了广泛的认可。近年来，有越来越多的企业开始应用这项技术，变频节能技术在国内尚属空白阶段，可上升空间比较大，具有很大的推广应用价值。本文重点介绍了该技术在煤矿行业中的应用。可以提高煤矿的生产效率，实现节能性和安全性，明显降低了煤矿的生产成本。

1变频节能技术在煤矿机电设备应用中的作用

变频节能技术即通过对运行状态下设备的电流频率进行调整，而达到降低设备运行能耗的目的的一种新型技术，具有良好的节能效果。变频器设备是变频节能技术的重要体现，此设备具体由电源装置、电极电容装置、数控装置和质量输入装置等部分组成。在这些设备的有效配合下，变频器可以有效对机电设备运行状态下的电流频率进行控制，从而达到改变设备运行转速的目的。变频节能技术应用于煤矿机电设备所起到的作用具体如下：首先，能够有效降低煤矿企业的运行能耗，促进煤炭行业由粗放型向集约型方向转变，促进产业的健康发展。其次，变频节能技术在煤矿机电设备中的应用可以有效确保机电设备的稳定运行，降低机电设备运行过程中产生的设备损耗，不但有利于节约企业在设备巡检和设备维修方面的人力物力投入，也有助于煤矿机电设备管理效能的提升。

2煤礦机电设备变频控制技术的应用

2.1在矿井提升中的作用

在实行煤矿开采的时候，单一机器与工作成员的操作室不能够完结这项任务的，煤矿开采需不一样的技术成员与不一样用效的机器一同操作，才能够安全有用的实行煤矿的开采。然而在煤矿开采过程中，矿井提升机可以说是缺一不可，重中之重的一部分。古板的矿井提升机应用管控器与金属电阻相联合的方法来对开采的煤矿实行提升和运输。可是古板的矿井提升机存有比较多的不足，在现实操行流程中，提升机工作时间太长之后，因为金属电阻的存留，机器的热量会及其的高，很多部分的电能转变成了没有用的热能，而且导致电力耗能比较高。假如热量不能够准时散发与散热，会很轻易导致内部线路的断开，烧坏里面线路。矿井提升机在提高物体与放下物体的时候，对电流的需求和频率更是有所不同，普通的频率很轻易致使提升机的故障与问题。而且变频管制技能在矿井提升机之中的使用，很好的处理了大量不安全的祸患，给开采煤矿给予了安全平稳的根基，并给员工的生命提供了保驾护航。

2.2变频节能技术在风机中的应用

通风管理是煤矿企业安全化生产的重要内容，在风机支撑下，其能有效地将矿井内部的有毒有害气体排出，为井下作业人员提供安全、稳定的空气环境。在实际通风处理中，矿井通风存在一定的差异，而传统的通风机为定频定量通风，这使得为满足通风要求，人们往往需要多次更换通风机，降低了企业生产效率，同时在通风过程中，原有通风机的替换会造成大量的资源浪费。借助于变频节能技术进行通风管理后，这一问题得以有效解决。具体而言，在实际通风中，人们只需要按照操作说明，安装一台变频通风设备，即可使得风量从小到大循环变化，这避免了频繁替换通风机的操作过程，降低了企业生产成本。

2.3变频节能技术在煤矿采煤机设备中的应用

煤矿采煤机是煤矿企业运行过程中的重要作业工具，在很大程度上支持着采煤工作的开展。采煤机能否有效运行，对煤矿的生产效率及工作人员的绩效薪酬产生着十分重要的影响。采煤机承受着较大的机械应力，在工作过程中需要在一条采煤动线上不断重复，而且由于工作环境温度低、湿度大且存在一定的腐蚀性液体和气体，所以，在煤矿运营过程中，采煤机常常会出现各种故障。但是，采煤机出现故障不仅严重影响着工作人员的生命安全，而且还可能引发各种严重的安全事故。变频节能技术在采煤机中的应用必须要从采煤机的特殊性出发，并在此基础上实现采煤机的升级改造。首先，技术人员可以从变频器的现状出发，在采煤机中装入相应的数控软件，有效利用变频器提升采煤机的采掘速度和工作质量，提高采煤作业的针对性和采挖效率。其次，变频节能技术可以减少采煤机的损坏，从而有利于节约采煤机的维修费用。然后，技术人员应加强产品的研发、升级，不断研究新型采煤变频器，提升变频器的兼容性，将以往的“一拖二”系统向“一拖一”系统转型升级，促进采煤机有效性的进一步提升。

2.4变频器应用效果

在通风系统升级改造前，每台风机的配套电机额定功率2×P0=2×250kW，额定转速n0=580r/min，叶片的安装角度-9°，最大的工作风量Q0=11200m3=186.7m3/s。在进行整体改造之前，风机的工作频率为f0=50Hz，在额定功率下，风门全部正常运行，在这种情况下，最大风量为Q0。变频改造时，一定要按照国家规定的标准进行计算，当所需的风量Q1=7284m3/min=121.4m3/s，所需负压H1=1270.1Pa。此时，风门需要全部打开。具体的公式如下所示： 通过公式可以知道，主通风机的实际功率Q0=11200m3=186.7m3/s，变频转速Q0=11200m3=186.7m3/s，频率f133Hz。由以上计算的结果可知，每年风机可以节省不少的电费，假如它可以明天运转24小时，每年按照365天计算， 按照国家统一规定的电费价格0.7元/kWh计算，风机每年可以节省的电费大约在222.2万元。由此可知，引入了变频调速的装置，可以明显地节约成本。同时，由于矿井的服务年限长达23.7a，可以通过2a左右的时间收回变频器的成本，极大地减轻了经济负担。

2.5皮带运输机方面

皮带运输机作为矿场的关键运输设施，应用非常广阔，把煤炭运送到指定的地方。皮带与转轮之中经过摩擦牵引作用，使物品在皮带上挪动，进而实现运送。古板皮带运输机操行过程中，关键是采取液力耦合器带动皮带软转移，这虽能够完成皮带运送的功能，但是会加快皮带的老化速度，增大皮带的断裂概率。而且经过融入变频技能、单片机联合编程软件会主动管控转轮操行，电机开启时电流波会渐渐减小，最后减小电机里面机械发热与冲击表象，很大程度上表现皮带机传动功能，减少设备热损失与磨损损失。

结语

变频节能技术对于煤矿企业机电设备运作质量具有较大影响。企业生产中，人们只有充分认识到变频节能技术的作用和原理，并在分析煤矿企业机电设备运作特征的基础上，进行其具体应用过程的全面把控，才能有效地提升变频节能技术应用水平，进而满足煤矿企业生产需要。

参考文献

[1]李茂龙.探析变频控制技术在煤矿机电设备中的应用[J].低碳世界，2017（4）：77-78.

[2]赵安伟.变频节能技术在煤矿机电设备中的应用分析[J].山东工业技术，2019（19）.

[3]刘亚军.浅析变频控制技术在煤矿机电设备中的应用探讨[J].矿业装备，2014（7）：98-99.

[4]马国庆.对变频控制技术在煤矿机电设备中的应用分析[J].中国高新技术企业，2014（5）：41-42.

[5]成志强.变频控制技术在煤矿机电设备中的应用探讨[J].科技创新与应用，2013（7）：84.