煤礦設備運行中變頻節能技術的應用

賈昌萍

（淮南礦業集團張集煤礦，安徽 淮南 232000）

1 基本原理

1.1 什么是變頻節能技術

煤礦進行開采的過程中，煤礦所使用的機電設備主要利用的是微機技術、電力電子技術等相關技術，通過應用這些技術形成了我國煤礦機電設備變頻控制技術，在使用該項技術過程中，可有效的將機電和強弱電技術聯系起來，從而達到一種具有綜合性較高的電子技術。從技術要點上來說，變頻控制技術原理是充分使用了電子半導體，有效地將工頻電源轉化成與不同于現有頻率的電源，變頻控制技術在理論上就是對相關使用方式進行合理利用，將工頻交流電壓有效轉化為直流電壓，然后利用逆變器設施改善之前使用的頻率和電壓。這種可調節電壓的利用方式，能夠將實際驅動電源巧妙的應用于工作驅動，這樣就能夠使得電動機對電流和電壓的接受，從而實現無極調速。在調速過程中該技術能夠使損耗達到沒有附加，目前這種調速形式廣泛的應用于煤礦機電設備上。通過有關設備和技術將電流的頻率改變的技術就稱之為變頻節能技術。通常情況下，變頻器主要用于對改變電流頻率，變頻器作為一種設備結構分為電極電容量、電源板以及其它部件，變頻和節能功能的實現主要依靠這些組合部件來完成。在傳統機電設備的建造過程中，電流頻率有著重要的作用。設備處于長期運行狀態時，不能對其進行相應的控制和將轉數改變，這樣就會使設備受到比較嚴重的損耗，從而使設備的使用壽命大幅提升。

1.2 變頻節能技術的原理

在煤礦設備中，更替和運用好GTR 和IGBT 模塊能夠更好的在IPM 模塊運作中逐漸發展增大煤礦節點設備功率。另外，對壓頻比控制方式在理論實踐上不停的進行革新，在最大范圍內采用矢量控制方法長時間運用變頻節能技術。在最大范圍內使得各種類型的變頻技術利用神經網絡及控制模糊優化的方法使其得到集中，實現信息處理技術由單一數字逐漸發展成為專用集成電路，數字信號處理器和精簡指令計算機是非常具有代表性。此外，變頻技術逐漸在煤礦機電設備中得到了綜合性應用，不僅有最基本的調速功能，還具有對參數的識別和編程等功能。

2 應用變頻節能技術

2.1 應用提升機

在煤礦生產中應用提升機具有舉足輕重的地位，提升機的應用能夠極大程度的影響煤礦生產中存在的安全隱患以及其它一些問題。因此，在使用提升機的過程中，能夠極大的影響到調速，調速作用能夠實現金屬電阻與電動機轉子的連接。但在實際應用煤礦的過程中煤礦生產的安全性容易下降，在一定程度上使提升機的電能消耗變相提高。隨著我國科技技術近年的快速發展，若在四象變頻調速體系中有機的結合變頻防爆提升機，然后控制技術再采用數字化，并且與輸入輸出接口進行結合，從而達到科學控制提升機運行的目的，不僅充分發揮了提升機運輸的核心作用，遠程控制的功能也能得到實現。

2.2 應用皮帶輸送機

皮帶輸送機在煤礦機電設備中也應用的十分廣泛，煤炭通過皮帶輸送到井下，更好地發揮了皮帶輸送機牽引摩擦作用。摩擦力和張力在支撐輥輪上能夠使物體運動，采用不斷運動的方式運輸煤炭。在傳統應用過程中，軟啟動是通過采用液力耦合器對皮帶機而實現的，盡管皮帶運輸機通過這種方式保證正常使用，但皮帶很容易由于使用時間較長發生老化問題，進而出現皮帶的斷裂。若將變頻技術應用在皮帶輸送機中，啟動電機的時候電流的波動將會不斷降低，從而盡可能降低電機內部機械熱量的產生及受到沖擊等相關問題，將皮帶機的傳送功能進行充分發揮。

2.3 流體負荷設備

變頻節能技術也同樣的廣泛的應用在流體負荷設備中。其中最為主要應用是在煤礦機械設備中，風機和泵機內部普遍應用變頻調速功能，其中在風機中較為廣泛的應用于該功能。在開采煤礦的過程中，應用新型風機較為廣泛。不僅是顯著降低了轉速，實際輸出功率也得到了明顯降低，不僅更好地適應煤礦生產的特點，還能夠大幅降低消耗電能。變頻調速設備不僅增強了控制工藝的靈活性，機械受到的沖擊力還能夠得到有效降低，進而產品質量得到了有效提高。隨著控制抽水泵逐漸將變頻節能技術引入，不斷增強了煤礦井下液位的穩定性，有效降低了能耗的利用，煤礦生產的安全性得到了進一步的提高。

2.4 應用前景

雖然近些年來在我國不斷深入開發新型節能資源，在一定程度上降低了煤炭資源的使用比例，但在我國煤炭的基數還比較大。今后在較長一段時間內，煤炭行業將保持一直穩定的發展狀態，并作為我國高能耗產業存在。因此，煤炭企業管理者在煤礦機電設備中一定要將變頻節能技術進行引進，加快應用該項技術，將煤炭企業的潛能充分發揮出來，從而科學的實現煤炭企業的持續發展。

3 結語

總之，由于采用先進科技使得煤炭行業得以發展迅速，隨著日益成熟的自控技術、電子技術、輸送技術的逐步發展，將這些先進技術更加廣泛應用在煤礦生產中。而在煤礦生產中高能耗是非常核心的問題，但隨著變頻控制技術的逐漸應用，能夠有效提高節能效果。以變頻控制技術為基礎，在煤礦開采中的廣泛應用，提升機運行的穩定性將會更佳。在提升機、采煤機、煤礦設備中融入變頻節能技術，節能效果將會更好。在實際應用該技術的過程中，降低了30%能源消耗量的。根據實際變頻節能技術的應用情況可看出，該技術的發展前景十分廣闊，促進了我國經濟的飛速發展。在煤礦機電設備中應用變頻技術將成為未來發展的必然趨勢。