煤矿机电设备中变频节能技术的应用

王波

摘要：煤矿生产环境十分恶劣，情况相对复杂，日常工作量比较大。为保证煤矿生产效率与生产安全，往往会在生产过程中应大量机械设备作用，保证生产平稳安全进行。但是，与发达国家的煤矿生产情况比较，我国煤矿机电设备还存在一定不足，无法同时兼顾生产安全稳定运行、设备节能环保等要求。变频节能技术近年来在煤矿机电设备中引入，可促使设备不断优化创新，促进设备性能优化，提升机电设备的实际节能效果。

关键词：煤矿生产;机电设备;变频节能技术

煤矿企业是能源企业，承担着为有需求的领域源源不断提供能源的责任。但在能源危机背景下，煤矿能源日益减少。在这一背景下，如何提升煤矿的开采效率，充分利用每一分煤炭资源，减少能源损耗，成为煤矿企业必须解决的重要问题。从煤矿企业实际发展情况可看出，变频节能技术近年来在煤矿生产过程中广泛应用，可有效提升煤矿生产效率，减少能源不必要损耗，提升能源利用有效率^[1]。本文主要阐述变频节能技术在煤矿机电设备中的实际应用情况。

1.斗提机中变频节能技术的应用

变频节能技术在斗提机中应用过程中主要选用高压变频变速自动控制系统以及PLC控制系统。首先，从斗提机的电子控制系统设计方案可发现，变频节能技术主要在自动控制系统中应用，通过模块串联多脉冲信号动能回馈型四象限高压变频自动控制系统。其中高压主电源电路、低压控制回路中的通信利用光纤传输激光实现有效焊接，保证电防护特性的可依赖性与可信任性，还可有效提升系统的抗干扰性^[2]。其次，将PLC控制系统应用在斗提机的电气设备自动控制过程中，可实现整个生产过程均应用机械设备高速精准操作，还可提供动态性界面，方便操作人员动态监控，结合监控结果调节设备的实际运行速率，保证运行速率的适宜性与安全性。通过PLC控制系统还可进一步提高绞车系统的维护性能，促使绞车系统技术标准逐步提升至电磁兼容测试性标准。

2.采煤机中变频节能技术的应用

随着我国科学技术日益发展进步，采煤机相关功能日益增多，采煤机发生故障的几率日益升高，对煤矿安全稳定生产造成严重妨碍。在采煤机中引入变频节能技术，无疑可有效改善采煤机故障问题。最初采煤机多通过液压完成牵引工作，现今采煤机主要应用交流传动技术与控制技术，联合微电子技术以及变频器应用，从而达到提升实际应用效率，拓宽应用范围的目的。采煤机是煤矿机电设备中最常用的一种仪器，更是最主要应用仪器，具有较大的电能损耗量。采煤机由机械系统、电气系统以及液压系统等组成，应用变频节能技术后，这些系统的实际耗能有效降低，可达到相应的节能目的。变频节能技术还会结合采煤机实际组成，将其分别划分为装载系统、行走装置、切割部位以及其他控制装置等等。其中装载系统应用期间需联合采煤量调整设备的实际运行功能，促使装载速度、采煤速度处于平衡状态。行走装置实际应用时会被采煤机作业牵引力影响，继而导致偏差现象发生，对行走装置进行 变频调节频率，可保证牵引力适宜，可促使行走装置电能损耗降到最低。切割装置实际应用时需根据不同工作面对运行功率进行动态调整，若是大工作面作业则需应用大功率，可促使采集煤矿迅速装到装载系统中。若是小工作面作业则需应用小功率，适当减少实际切割工作面，从而实现有效节能减排。

3.提升机中变频节能技术的应用

提升机是煤矿机电设备中的重要组成部分，应用变频节能技术可实现变频调速控制。从提升机运行现状着手，引入该技术后可对交-直-角变频器及相关配套设备进行升级改造，从而达到提升设备技术科学性及先进性的目的。进行变频调速控制升级后，提升机主要发生以下变化：变频器母线工艺得到有效升级改造，所以应用时可选择更先进、更科学的无感硫化叠层母线，可有效提升母线的实际应用寿命，还可对设备经口PET绝缘纸以及设备铜排等多个部位进行整体预装改造，实现硫化成型。充分应用无尘封装技术，可有效减少变频器已经设备中的杂散电感，可提升变频器功率、开关控制哟效率，继而达到提升机有效把控煤矿的目的，让主提升器能够更稳定、安全地运行;电容器升级改造主要应用直流侧支撑电容方式，实际改造期间选择EACO品牌电容器，无疑可提供更大电流、更大高纹波、更广泛工作范围，并且可以有效提升电容器的实际应用寿命，实现多位置布控安装，有效降低电容器的维修、拆卸难度;实现变频器的多重保护，在变频器现有保护装置上引入变频节能技术，可设零序电压保护、母线电压传感器保护与母线过压保护等多个形式，可从不同角度不断提升变频器实际保护效果，避免变频器发生损坏现象，达到有效降低主提升机故障发生率，促使主提升机始终稳定安全生产的目的。

4.煤矿风机中变频节能技术应用

正常情况下，煤矿风机的实际运行能耗比较大，这一现象会增加风机实际运行成本，升高煤矿实际开采总成本。积极应用变频节能技术，无疑看有效降低风机实际能耗，可改善传统风机的问题。煤矿多藏于地下，实际开采过程中必须做好通风工作，才能保障开采的安全性與有效性。通风过程中，风机位置会持续变化，而风机位置更换期间会导致磨损现象发生，且不同部位风机的频率也存在差异，这一现象无疑会对煤矿风机正常运行造成不良影响。若能积极应用变频节能技术，可优化风机性能，改善风机应用中存在的问题，还可减少风机能耗，为煤矿正常生产提供更理想的环境。

结束语

应用变频节能技术可不断促进煤矿机电设备改进优化，可有效减少设备实际能耗，可进一步提升设备的开采效率，并且可有效落实清洁开采，达到技能减排目的。因此，我国煤矿企业需及时认识到这一点，在煤矿机电设备中积极引入变频节能技术，才能让煤矿企业继续生存，才能为社会提供更多煤炭资源。

参考文献：

[1]赵长岭，张玉昌，孙丙川.煤矿机电设备中变频节能技术的应用[J].中国科技投资，2021（3）：135-136.

[2]陈飞舟，张银学，李东，等.变频节能技术在煤矿机电设备中的应用[J].内蒙古煤炭经济，2020（5）：188.