基于變頻調節技術在煤礦機械節能改造中的應用

陳先永

摘 要：煤炭作為我國經濟發展的重要能源之一，對我國做出了巨大的貢獻，大大提高了經濟發展的速度。但是，隨著新能源、可再生能源的出現，我國對煤炭資源的依賴性大大降低，煤炭資源逐漸被新能源所取代，企業開始將目標轉移到新能源、新技術、可再生能源上來。新能源的出現，給煤礦企業帶來了巨大的沖擊，嚴重制約了煤礦企業的發展。煤礦企業要想在競爭日益激烈的市場中生存下來，就必須開始節約生產成本，控制管理成本，對企業進行整改，節約能源的消耗。煤礦機械作為煤礦企業生產的主力，每天的資源消耗量非常大，對其進行節能改造，已經是煤礦發展的必然趨勢。基于此，本文對煤礦機械改造中變頻技術的應用進行了研究，通過使用變頻調節技術，對煤礦機械進行技能設計，最大程度地降低煤礦機械設備的能耗，從而降低企業的生產與運營成本，使得煤礦企業能夠長久發展。

關鍵詞：變頻調節技術；煤礦機械；節能改造；應用

中圖分類號：TM921 文獻標識碼：A

我國大部分人群都知曉煤礦企業，因為它對我國的發展做出了巨大的貢獻，為我國各行各業的發展提供了重要的能源。煤礦機械作為煤礦生產的主力軍，大大提高了煤礦企業的生產效率，加速了我國工業發展的步伐。但是，煤礦機械的能源消耗非常的大，浪費了大量的能源，增加了企業的運營成本，不利于企業的發展。而且，現在市場競爭激烈，各大企業都在盡可能地降低生產成本，使企業在市場中站穩腳跟，長久發展下去。煤礦企業也不例外，同樣需要節約生產成本，還需要面對新能源的挑戰。因此，采用變頻調節技術對煤礦企業的機械設備進行節能減排設計已經是社會發展的必然趨勢。

一、煤礦機械節能存在的問題

1.高耗能

雖然煤礦企業的機械設備能夠大大提高煤炭的生產效率，但是機械設備運行所消耗的能源也是一個巨大的數字。隨著新能源、新技術的發展，綠色環保、節能減排活動的開展，使得煤礦企業面臨著巨大的難題，也就是高能耗的問題。煤礦機械設備能源消耗量大，這是一個非常嚴峻的問題，因為我國人口眾多，資源非常緊缺，能源的浪費就是阻礙經濟的發展。根據調查顯示，煤炭機械設備在運行時，消耗的電能中，只有大約70%的電能投入生產，剩余的30%基本上都浪費了，沒有發揮實質性的作用。另外，隨著我國科學技術的快速發展，及全自動化技術的使用，煤礦機械設備的能耗將會大大增加，浪費的能源也會逐漸增多。

2.故障耗能

煤礦機械設備除去能源消耗嚴重之外，還有機械故障發生概率大的現象，這就使得煤礦企業能源進一步浪費。煤礦企業生產所使用的機械設備較多，故障發生率也比較高，一旦發生故障，就會影響企業的生產效率，增加企業的經濟成本。隨著工業技術的快速發展，對煤炭的需求量將會大大增加，煤礦需求量的增加會對機械生產設備的運行帶來a巨大負荷，使得設備使用時間過長。這樣就會對煤礦機械設備的運轉造成影響，導致設備出現故障的概率大大增加，嚴重時會影響生產人員的安全，產生不可挽回的損失。

二、變頻調節技術

變頻調節技術在我國非常受歡迎，被應用在諸多領域當中，我們最常見的變頻空調就是采用的變頻調節技術，能夠大大節約空調的能耗。變頻技術是通過與微電子技術相結合，組成變頻器，從而對機械設備的電源進行調節，根據實際的需要調節空調電源的頻率，從而將電源全部投入生產當中，減少能源的浪費，提高能源的利用率。

1.變頻模擬

變頻調節技術的本質就是節能，通過在煤礦機械設備中安裝變頻調節技術，對設備進行節能操作。變頻調解技術可以通過計算機網絡平臺實現，在計算機的端口輸入生產方案，融入使用者的思想，從而模擬出相關的工作情節。對模擬的工作內容進行分析研究，判斷是否符合相關的標準，最后做出相關的整改，從而確定最終的運行方案。這種變頻模擬系統可以完成相關的指令，替代了過去的人工調試，使得設備更加智能化、人性化。同時，這種模擬系統能夠大大提高設備的工作效率，降低設備的能源消耗，節約設備的運營成本。

2.科學指導

變頻技術是當今社會機械節能設計改造的重要手段之一，通過變頻節能技術，節約大量的電力能源。變頻調節技術在煤礦設備的電力系統中具有重要的作用，能夠降低電力系統的操作難度，提高工作效率。煤礦設備的電力系統結構復雜，而且操作的難度也非常大，其中存在著巨大的安全隱患，操作不當就會引發安全事故，造成嚴重的后果。在煤礦企業的電力系統中采用變頻調節技術之后，能夠在一定程度上改變這一現狀，降低電力系統的操難度，提高工作效率。同時，采用變頻調節技術還能對采礦作業進行科學的指導，規范化操作，為煤礦的安全生產提供保障。

三、節能方式

1.降低無功功率的能耗

在煤礦機械設備中采用變頻調節技術，以此來改善機械設備的無功功率，降低無功功率的能耗。煤礦機械設備的無功功率需要適當，一旦設備產生的無功功率過多，就會使設備發熱，對設備的線路造成損壞。煤礦機械設備的無功功率還會對電力系統的有功功率造成影響，一旦無功功率的因數降低，電力系統的有用功率也會隨之降低。發生這樣的現象，就會使無功消耗的電能增加，進而影響設備的生產效率，增加設備整體上的能耗。通過使用變頻調節技術，可以通過變頻器的調節，可以在一定程度上降低無功電能的消耗，從而增加有用功率的工作效率，整體上提供設備電能的利用率，達到節能的效果。

2.改變啟動方式

傳統的煤礦機械設備都是使用老式的電動機，當煤礦作業開始之前，就會啟動電動機，而啟動的方式都是硬啟動，這樣的啟動方式會對電力系統造成巨大的影響，影響電力系統的正常運行，對電力系統造成損害。在啟動電動機的過程中，如果電力系統所需的電力較大，電動機會受到強大電流與震動的影響，使得電動機的閥門與擋板收到損壞，同時也會影響到相關的機械設備。當在煤礦電力系統中引用變頻調節技術之后，變頻器會根據電動機的實際需求，調節相關的電流，使其從零開始逐漸上升，這樣就會使發動機的啟動電流得到有效的控制。這樣的啟動方式可以降低電力的消耗，提高電能的利用率，還能夠保護發電機的閥門與擋板，提高設備的使用壽命。

3.變頻節能

變頻調節技術在煤礦機械設備中的應用，可以使設備達到節能的效果。因為煤礦機械設備的運行功率是一定的，當設備的運行負荷無法達到要求時，就會增加有功功率的電能消耗量，出現能源浪費的現象。在過去，為了調節電動機運轉所需的能量，一般會通過改變擋板、閥門的方式來調節能量，在調節的過程中，會造成能量的浪費，損失很多不必要的能量。如今，很多煤礦企業的機械設備都采用了變頻調節技術，這樣就會靈活的調節所需能源，對煤礦的設備運行所需的能量進行實時調節，根據電動機當時的運行狀態，為其調節相應的能量，避免能源的浪費，從而節約能源，提高能源的利用率。

四、發展前景

我國作為一個發展中國家，資源相對緊缺，節約能源是我國當前最主要的發展方向。因此，變頻調節技術對我國的發展非常的重要，是我國發展重點扶持的產業。雖說現在變頻調節技術在煤礦中的應用還處于初步階段，很多地方都存在缺陷，并不能完美地發揮變頻調解技術的作用。但是我相信，變頻調節技術在我國的煤礦設備中具有廣闊的發展空間，未來將會成為我國最重要的節能技術之一，我國將會有越來越多的企業使用變頻節能技術。同時，在煤礦企業機械設備中采用變頻調節技術，也是發展煤礦企業的重要手段之一，這樣能夠為煤礦企業節約大量的運營成本，提高資源的利用率，減少企業的開支。還能提高煤礦企業在市場中的競爭力，促進煤礦企業長久發展。

結語

現在是科技時代，我國采用大量的先進技術來開展綠色環保、節能減排活動，從而節約國家的資源。而煤礦企業作為重點支柱產業之一，應當身先士卒，結合先進的可續技術，大力開展節能減排活動，將先進的節能技術與生產設備相結合，盡可能降低能源的消耗，為煤礦企業節約大量的成本，實現煤礦企業長久、健康發展的目標。

參考文獻

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