煤礦機電設備中變頻節能技術的應用

劉彥海

摘要：隨著社會經濟的迅速發展，全世界都面臨著嚴重的資源和能源危機，現階段我國的形勢也不容樂觀。因此，開發新能源，提高能源效率，節約能源是解決能源危機的重要途徑。變頻節能技術是一種重要的節流方法被應用于各個生產領域。本文重點探討了變頻節能技術在多種煤礦機電設備中的應用，并對其未來的發展進行了展望。

關鍵詞：煤礦機電設備；變頻節能技術；技術應用；發展趨勢

我國煤礦資源較為豐富，煤礦產業在我國國民經濟中占據重要地位，對我國國民經濟的快速增長發揮了巨大作用。但目前，我國煤礦開采行業形勢不容樂觀，不僅耗能嚴重，且生產效率也較低。變頻節能技術作為一種重要的節流方法在煤礦生產系統中發揮了巨大的節能效率。比如，在礦井中通過應用變頻節能技術后，水泵、風機等設備的運轉效率較之前都有極大提高；再如，礦井中的重要動力負荷設備礦井提升機、空壓機、煤礦采掘運輸機等設備在啟動、加減速、制動等方面發揮了巨大的節能效果。因此，變頻節能技術在我國煤礦的安全生產中具有重要的推廣價值。

一、變頻節能技術在煤礦機電設備中的應用分析

隨著變頻節能技術安全節能的功能逐漸凸顯，因此該技術在我國煤礦機電設備中被廣泛推廣應用。筆者通過對變頻節能技術在機電設備中的應用研究，重點闡述下該技術在以下主要機電設備中的應用概況。

1、變頻節能技術在采煤機中的應用。目前，采煤機變頻調速系統已從“一拖二”發展為“一拖一”取得了進一步的發展和完善，我國能量回饋型四象限運行的交流變頻調速采煤技術已相當成熟，國產電牽引采煤機的變頻器電壓為380，行走功率最大可為220Kw能夠在額定轉速下實現恒定轉矩調速以和在額定轉速以上情況下實現恒定功率調速及兩臺變頻器之間的主從控制和轉矩平衡。使用了回饋制動的四象限變頻器的電牽引采煤機，通過在我礦實踐應用后可以看出，四象限變頻器調速電牽引采煤機能夠對我采區20o～30o的大傾角工作面較大范圍內調節制動力矩，確保牽引速度恒定不變，且未發生機器下滑跑車現象。同時，四象限變頻器調速電牽引采煤機還具有結構簡單，方便操作，速度調節可靠等優點，切實有效地解決了電牽引采煤機在大傾角工作面采煤的技術難點。

2、變頻節能技術在提升機中的應用。煤礦提升機是煤礦生產過程中的重要機電設備，不僅能夠降低礦工的勞動強度而且對礦工的安全生產也起到了有效的保障。以往提升機調速裝置的工作原理主要是在電動機轉子電路中通過利用金屬電阻來進行調速操作，但是這種方式在實踐應用過程中存在的缺點也較大，不僅具有較大的安全隱患，且電能的消耗也非常大。通過在提升機中引用變頻節能技術

可以將交流四象限變頻調速系統與變頻防爆提升機相結合，采用無速度傳感器矢量控制方式以輸入和輸出接口來遠程控制提升機操作。同時該變頻調速提升機還具有全面保護措施，如過流、過壓、欠壓及電機缺相保護等。

3、變頻節能技術在皮帶輸送機中的應用。傳統帶式輸送機驅動裝置主要有以下六部分組成：電機、制動器、聯軸器、減速機、耦合器、滾筒等部件組合如圖1所示。這種結構相對復雜且布置寬度尺寸也相對較大，維修保養也較多，主要是利用液力耦合器對皮帶機實施軟啟動，長時間這樣就會使皮帶發生老化斷裂的情況。采用變頻節能技術后不僅縮小了布置空間，而且實現了軟啟動。在皮帶輸送機中轉入了皮帶秤動態稱重反饋控制系統，這樣可以使皮帶根據物料的重量多少實現重載加速、輕載減速以及空載停止等變速運輸，不僅節約了電能資源，而且有效提高了皮帶輸送機的工作效率。

4、變頻節能技術在流體負荷設備中的應用。變頻節能技術在流體負荷設備中應用主要是對風機和泵的調速控制。變頻調速在風機中的應用為了適應礦井的特殊工作環境，通過對風機進行升級改造后，有效降低了以往的最低轉速，這樣改造后的風機不僅更加適應工作環境，而且每年也可以為企業節約不少電費支出。而變頻調速系統在礦區液用泵在礦區給水中的應用也發揮了重要作用，對設備的機械沖擊大大降低，工藝系統的控制也更加靈活，極大提高了產品質量。同時變頻技術對抽水泵實施加減速、平滑啟停的控制，使得井下液位時刻趨于穩定狀態，杜絕了水泵空轉和頻繁啟停的耗能。所以變頻節能技術對設備降低損耗及煤礦的安全生產都起到了積極的作用。

二、變頻節能技術在煤礦機電設備中的展望

現階段，變頻技術在煤礦采礦行業發揮至關重要的作用，隨著煤礦行業的廣泛應用，可以看出未來發展空間巨大，采用變頻技術來提高煤礦行業的節能水平是發展的必然趨勢。我國是一個煤礦大國，因此在今后的開采過程中所應用到的設備種類也會持續增多，因此所應用的與機電設備相匹配的變頻技術也會更大范圍地發揮作用。目前我國礦山開采中電子技術已被廣泛應用，變頻節能技術在煤礦機電設備中應用必定會有一個很好的發展前景。

三、結語

變頻技術在煤礦機電設備中的應用越來越廣泛，具有極大的市場發展前景。在當下我國倡導節能化發展的今天，煤礦企業要想實現安全生產，提高生產效率，就一定要著重研發和應用與機電設備相匹配的變頻節能技術。經過在煤礦的實踐應用證明，通過利用變頻節能技術不僅具有完善的變頻調節功能，而且還起到了節能減排的效果，有效推動了企業的經濟發展。

參考文獻

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