煤矿机电设备中变频节能技术的应用

张佳浩

摘 要：在改革开放的大环境的背景之下，国家大力提倡环保能源的应用，借此形成重工业技术转型，解决长期以来第一产业发展引发的诸多环境污染的问题。煤矿行业的专业技术人员也在积极地探索新的节能技术，发现变频节能技术应用于煤矿机电设备中可以有效地节省生产成本，还能改善环境污染问题。

关键词：煤矿机电设备;变频节能技术;应用

1变频节能技术在煤矿机电设备中应用的基本原理

当前，煤矿开采工作实施期间所应用到的技术种类繁多，如电力电子技术、微机技术等等，在这些技术应用的基础之上，变频控制技术得以成功建立。变频控制技术的有效应用，使得机电技术与强弱电之间的联系得以加强，一种全新的电子技术得以成功形成，该技术的综合性更高。从技术层面角度分析，变频控制技术就是合理的应用电子半导体，在此基础之上将工频电源予以转化，使得其与现有工作频率不统一。从理论层面分析，变频控制技术就是通过采用更加科学合理的方法，将工频交流电转变为直流電压，然后借助逆变器设备，对原有的频率以及电压予以调整。通过对电压有效调节的方式，使得电动机实际驱动电源可以更好的应用于工作驱动之中，在此过程中，电动机还可以充分的接受电压与电压的无极调速。变频调速控制技术的一大优势，还在于其可以有效的降低损耗，因此达到节能的目的[1]。煤矿机电设备在长时间高负荷的运转之下，无法对专转数进行调整，因此，机电设备在运行期间对于能源的损耗是极大的，机电设备的使用寿命可能也会因此而缩短。在煤矿机电设备中引入变频节能技术，则可以有效的改变机电设备的运行速度，这样能源损耗将会大幅度降低，机电设备的运行速度得以更好的优化，设备损坏率降低，其寿命也可以有效延长。

2煤矿机电设备中变频节能技术的应用领域

2.1提升机设备运用

对于传统煤矿企业来说，提升机的应用是非常广泛且也是最基础的设备，这也决定了它在企业煤矿生产中的重要作用。在生产过程中，煤矿的提升机应用关系到整条生产线的安全问题。那么，提升机如何调整速率呢？首先是要改变金属中的电阻，并将其转接到电动机中的转子中来，更好的完成调速。但是这也会产生一些负面影响，比如实际上会有可能导致其安全系数下降，而且还有可能导致电能产生大量地消耗。专家学者也有提出，可以通过一些变频防爆技术还有四象变频技术来改善这种情况，远程的数字信息化控制还能很好地把输入输出功能结合起来，实现提升机运输的效率。

2.2采煤机中应用

变频节能技术应用于采煤机之中，构建采煤机变频调速系统，而且获得发展机遇，实现系统完善应用，相对于以往实现技术改革，设备可以同时输出多个分支，构建完善的系统。现如今国产电牵引采煤机应用期间， 有变频节能技术的支持，所设计制造的采煤机变频器，工作电压为380V， 同时最大行走功率为100千瓦，设备运作在额定的功率之下，调整运行速率。或者在2台变频器之间，完成转矩的平衡以及主从控制的功能拓展。在系统之中应用牵引变压器，为牵引的部分提供电能资源条件，能够将原有的电流模式调整，大功率的晶闸管的干预，能实现变频电率或电压的交流电的转换，无极调速。

2.3变频节能技术在风机设备中的应用分析

为了保证以有害气体为主的矿井的采矿安全，必须不断使用矿井通风机稀释有害气体。这些气体对工人的人身安全有很大影响。而风机将对整个煤炭生产产生重大影响，它可以优化矿井的空气，保证煤矿工人的安全开采，井下空气环境处于不断变化的状态，因此，在风机的应用中，为了更好地与设备配合，设备必须是多功能的。节能转换技术适用于设备风机，可灵活优化风机功能。为了更好地保证矿山的空气质量，设备风机的压力也会降低。器件磨损的可能性增加，但能量转换技术的应用也增加。

2.4在胶带输送机上的应用

在煤矿机电设备中，胶带运输机的应用广泛。运输机可以借助胶带对各类资源进行运输，充分发挥输送机摩擦牵引的作用，在摩擦力与张力协同作用之下，物体得以在支撑的辊轮上进行运动，然后使得资源的运输得以顺利完成。传统胶带运输机主要是以液力耦合器进行合理利用，实现胶带机的软启动，虽然可以保障胶带机正常应用，但长时间使用之后，胶带逐渐老化，性能逐步下降，严重时甚至会出现胶带断裂的情况。在胶带输送机运行期间，将变频节能技术与之融合在一起，则可以有效的缓解该问题。胶带机输送机运行过程中，电机启动时，自动化变频节能技术可以对电机内电流波动进行有效控制，进而有效的减少机电设备内部机械发热的现象，使得胶带机械传送功能可以最大限度的发挥，同时又保证运输的安全性[2]。

2.5流体负荷设备应用

风机以及泵所使用的变频调速，是变频节能技术，在流体负荷设备之中的具体展现形式。变频调速功能，在风机之中的适用性明显提升。而且还出现了为适应煤矿特殊环境的变频调节装置。风机经过改造之后，与改造之前的最低转速对比，其实际转速明显下降。因此在改进之后，风机更适合应用于矿井之中，对于煤矿企业来讲，是有效控制电能资源耗损的有效途径。变频调速在给液用泵、矿区给水阶段的灵活性较强，能降低设备应用期间的机械冲击，也能有效提升工艺系统的灵活性、有效性，避免设备出现机械冲击的问题，工艺系统控制的灵活性增强，保障煤矿开采的整体质量。在设备运行期间，利用技术手段控制抽水泵的加速、平滑停启等操作，让井下的液位保持较为恒定的状态，避免抽水泵出现空转或频繁启停的问题，控制设备的能耗，为煤矿的安全生产奠定良好条件[3]。

3煤矿机电设备中变频节能技术的应用前景

随着煤矿产业的加速转型，变频节能技术在煤矿行业的应用越来越广泛，其积极作用也越加凸显出来。对于企业目前的需求而言，这项技术发展还不够，其未来的还有很大的发展空间。随着社会经济增长速度的加快，煤矿行业要往高新技术产业发展，更需要采用变频节能技术作为辅助手段，这也是行业发展的必然趋势。只有匹配相适应的技术，这个行业才不会没落，才能有所凭靠。大力促进变频节能技术的革新，使节能技术在一个更大的领域范围内发挥更大的作用，带动煤矿产业更加高速发展。科学技术日新月异，大多数的电子高新技术都能够被人们更好地应用于多方面的领域。变频节能技术的发展前景是客观的，它对于煤矿企业而言，不仅有效地节约电能，还能够对生产工艺的流程起到完善的作用，尽管能源结构不断进行调整重组，但这并不意味着变频节能技术的止步不前，只是比重的大小不同。煤炭消耗量固然在下降，但是巨大的基数占比还是使得需求量日益突出。

综上所述，煤矿电气设备变频节能技术，突出了节能变频技术的优势和重要性，它不仅可以节约能源消耗，还可以提高煤矿的生产效率。作为一种新的技术手段，也可以促进煤炭工业的全面发展。在这些装置的应用和研究中，相关技术人员应不断总结经验，在此基础上，根据其特殊情况制定科学合理的应用策略，并不断更新和创新，实现节能优化，经济效益和社会效益最大化。

参考文献：

[1]段丽芬.变频节能技术在煤矿机电设备中的应用分析[J].中国设备工程， 2020，31（06）：243-244.

[2]石艳春.PLC变频节能技术在电气自动化设备中的应用[J].现代信息科技， 2020，4（03）：173-174+177.

[3]郑立.煤矿机电设备节能改造中变频技术的应用[J].资源与环保，2019 （12）：18+24.