煤矿机电设备中变频节能技术的应用

郭书明

摘要：我国具备十分丰富的煤炭能源，其储藏量当今世界稳居前端。在中国资源应用中，煤炭能源的地位十分重要，并在社会经济发展中日益发挥着十分关键的作用。但是我国煤矿经常产生一些安全生产事故，造成严重的内耗情况。因此我国许多中小型煤矿将变频节能技术广泛运用于生产中与煤矿机电设备应用中，使我国煤矿生产中存有过大耗能的难题获得妥善处理。

关键词：煤矿机电设备;变频节能技术;应用

1煤矿机电设备中变频节能技术原理

在我国众多煤矿机电设备中，采煤机、风机等设备已经陆陆续续地开始应用节能变频技术，利用该技术进行生产的过程中，其主要的原理就是利用交流电来做周期性的运动，这样能够实现交流电的固定做功模式，并且，在该基础上，结合本文所研究的电气运行系统，能够更好地实现智能化变频的目的。如果设备处于满载运行状态或者正在持续高峰作业，则其功率会随之调整到最大，这样的做法既有利于电能损耗的减少，又能保证工作进展程度，该技术目前是我国煤矿开采行业最为重视的研究项目之一。利用变频节能技术在设备中的应用，既能实现智能化的操作目的，减少人工成本，又能提高开采工作的效率、质量，同时还能保障工作人员的生命安全，对于煤矿企业的长久发展具有积极的推动作用。以空气压缩机为例，根据企业压缩空气系统的使用情况改良设备，其中变频节能技术就是最佳选择，在空气压缩机上按照循环启动的方式闭环控制大约4台空压机的运行，然后由变频节能装置自动采集现场的气压。总的来说，变频节能技术可以很好的改善设备性能，对提高效率，维护效益具有重大作用。

2煤矿机电设备中变频节能技术的应用

2.1在提升机上的应用

提升机和传输级是煤矿生产企业中使用频率和作用有相似的地方，一方面，这两种设备本省工作环境相似，另一方面，这些设备自身有调速的需求。提升机在进行提升的过程中需要进行速度的调节，而传输设备也需要进行调整。但是以往对设备进行调速往往采用串电阻的调压调速方式，虽然这种方法能够调整速度，但是其本身增加的电阻也会产生较大的能耗。通过变频技术能够将公频电压进行频率调整，通过调节供电的频率进一步调整设备运行的速度。如今这种控制也变得更加智能化，将电机控制过程中的相关变化量作为控制型号，利用微处理器进行处理，能够使得变频设备按照条件的变化自动调整电压频率。而在傳输设备上，变频设备以往使用的液力偶合器实现对设备的软起动，但是这种方式会加速设备的老化和损坏。而变频设备可以保证设备启动过程中电流的变化幅度很小，降低了对电机设备的冲击，在节能调速的过程中也延长了设备的使用寿命。

2.2在采煤机中的应用

如果从组成成分分类，采煤机又可以被分为切割部、装载系统、行走装置的部分。首先，对于切割部来说，针对矿井下不同类型的工作面其功率要求也有着细微的差异，因此就需要结合具体情况对功率进行调设，比如说采煤工作面比较大的情况下，如果切割机的功率比较小，那么可能就会导致切割费时费力，进而在无形间增加工作量，造成不必要的能源消耗，应用变频节能技术，对切割功率进行灵活调整，可以更好的优化切割质量，提高工作效率。针对装载系统，在应用变频技术时，则需要结合采煤量对运行功率进行调节控制，要保证装载速度与采煤速度彼此能够密切配合，如果装载速度慢于采煤速度，那么可能会导致大量煤炭资源难以及时被装载，这样使得会对开采效率产生影响。针对行走装置，关键在于对牵引力进行合理的控制，牵引力控制不合理的情况，行走装置的功用可能难以有效发挥出来，这样必将会对设备的有效应用产生不良影响。一般来说，行走装置运行期间，牵引力充足的情况下，应当最大限度降低对电力资源的消耗，设备运行时，要控制好运行时间，因为采煤机并非是在所有情况下都需要满负荷运行的，所以说，在其没有满负荷运行的情况下，可以借助变频技术对负荷进行优化调整，以便更好的延长设备使用寿命。

2.3在皮带运输机中的应用

在皮带运输机中变频节能技术的应用也具有极高的应用价值。在煤矿生产过程中，皮带运输机是不可缺少的运输设备，因此对运输技术也有着较高的要求。而变频节能技术就可以带来很好的使用效果，还可以提高设备的性能，健全运输机的功能。不仅如此，皮带运输机主要是将井下挖好的煤炭运输到地上，其中主要是依靠皮带的摩擦牵引作用，这也是皮带运输机的工作原理。与传统的运输工具相比，应用了变频节能技术的皮带运输机就有很大的优势，它可以采用变频技术来解决以前经常出现的皮带断裂、软化的现象，进一步提高工作性能。不仅如此，变频节能技术还能够减少皮带运输中的发热现象，减少电流的波动，从而还能提高皮带运输机的使用寿命。变频技术在煤矿机电设备中的应用可以很好的提高煤炭的生产效率，在各个方面也能发挥出很好的效果。除此之外，随着人们对节能环保的重视，变频节能技术就可以很好的达到保护环境的目标。

2.4在井下水泵中的应用

目前，我国煤矿开采过程采用水泵流量调节管网阀门的方式比较普遍，水泵调节管网阀门具有一定的方便操作的优势，但是井下水泵在实际应用过程中也具有一定的局限性。首先，水泵的流量控制水泵的转速，水泵流量一定不变的情况下，则水泵转速亦不变，但是受外部环境以及及其自身的一些因素的影响，所需水泵转速难免发生变化，而全速运转的水泵就会导致电能与水量的浪费，变频节能技术的应用可以智能化自主变动，通过水量的变化控制转速变化，进而适应平衡，减少能耗;其次，市场供应水泵的功率较大且种类众多，一成不变的应用会导致高能耗，变频节能技术的应用更加能够凸显其必要性，对于煤炭开采行业整体能耗的节省效果明显，有助于行业的可持续性发展。

2.5在风机中的应用

一般来说，风机设备中应用的变频节能技术，主要体现在局部通风机与主风机上。如果风井部分出现全负压的状态，那在以往的处理方法之中，就会将通风机局部设置为压入式吹风。而在巷道内通风机的作用，就是通过吹风将有害气体进行稀释、冲散、排出，保持矿井内部的空气流通，并且起到降低温度的效果。变频技术的应用提高了通风机的使用效率，在不改变吹风量的前提下，保持矿井内部的稳固风压。变频器对风机进行改造后，可以保障风机在满负荷的状态下，也不会出现软启动功能的持续，可以随时暂停，进而避免对电网产生冲击破坏。

3变频节能技术在煤矿机电设备中的应用前景

伴随着煤炭行业智能化煤矿基本建设的发展，变频器原理等一系列优秀技术在煤矿行业的运用中有重要的作用。从而能够看得出，以变频器原理来节约资源是智能化社会发展的一个大趋势。但因煤矿生产的独特环境和对安全性的特别要求，变频技术在井下工作上的运用时间比较晚。伴随着社会发展和经济发展的迅速发展，在煤矿领域对变频器原理开展运用，可以做到节能降耗的目的。在我国地域辽阔，自然资源丰富多彩，煤矿采掘中牵涉到的机电设备类型比较多，因而要融合煤矿具体对变频器原理开展有效产品研发和运用。近些年，矿山开采过程中，电子信息技术运用极其广泛，为变频节能技术在煤矿机电设备中的运用确立了优良的基本。

4结束语

煤炭资源开采期间机电设备不可或缺，但是机电设备运行时，电能消耗极大，这与我国经济可持续发展的理念是背道而驰的，为了有效的解决该问题，降低对能源资源的消耗，就需要合理应用变频节能技术，发挥该技术在机电设备中的作用，推进我国煤矿开采行业的发展。

参考文献

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