變頻技術在煤礦節能中的應用探討

吳強

摘要：現如今，我國的經濟在高速發展，社會在不斷進步，我國的電氣機械行業隨著我國的經濟發展取得了明顯的進步，這種突破也帶來了變頻技術的革新，近年來，煤礦行業不斷發展節能技術，變頻技術的應用也就越來越廣泛。尤其是在煤礦通風設備、運輸設備和水泵的控制等領域，變頻技術都發揮了很大的作用，不僅節約了電能，提高了設備效率，同時，使設備啟動平穩，減少啟動時大電流對設備造成的沖擊，延長了設備使用壽命，并且極大地提升煤礦設備安全，因此，變頻技術在煤礦中使用范圍廣越來越廣泛。變頻技術的推廣應用，也有助于我國解決能源危機，促進可持續戰略的發展。本文從變頻調速技術在風機上的使用進行了闡釋，并對其應用進行了細致的分析，總結了變頻調速技術的優勢，希望能夠為相關研究提供一定的材料，促進我國變頻技術在煤礦節能中的應用，促進我國工業的可持續發展。

關鍵詞：變頻技術;煤礦節能;技術

分類號：TM921.51;TD60

引言

隨著經濟等方面的不斷進步，我國煤礦行業迎來了飛速發展時期，而企業要想能夠盡快實現可持續發展目標，自然就需要與時俱進，充分融入現代化的技術手段。在煤礦機電設備日常使用過程中，全面應用變頻技術，在全面做好設備控制工作的同時，也能夠達到節能化應用結果。基于變頻節能技術應用價值下，當前乃至未來很長一段時間內，我國煤礦企業都持續推廣并應用變頻節能技術。

一、變頻節能技術的原理

煤礦開發企業中的機電設備有很多，比如采煤機、提升機、輸送機以及流體負荷設備等。一般的機電設備如果直接接在供電線路上會持續工作在額定狀態，煤礦開發行業中，相關的機械設備往往處于一直運行的狀態，但是煤炭開發過程中可能會存在一些設備空閑的狀態，當空閑的過程中如果設備仍然處于額定運行，此時就會增加設備的功耗，并且這些功耗并沒有進行有意義的做功。同時長時間處于工作狀態的機電設備就會增大故障的機率，無形中又增大了企業的成本。而隨著現代科技的發展，變頻設備開始得到了應用。在工作過程中，變頻設備將進入的供電頻率進行改變，以此來調節設備的運行速度。我們都知道，正常供電系統中頻率是無法改變的，但是變頻設備能夠把50HZ工頻交流電轉換為直流電源，并把它送到逆變器（大功率晶體管開關組合），又稱功率模塊，為其提供工作電壓;同時外部設備的檢測參數能夠通過微處理器運算，產生一個控制信號（一般為PWM脈沖信號），也送入逆變器。然后由三相逆變器將直流電轉變為頻率可調的三相交流電（合成波形近似正弦波），驅動機電設備的運行。這種控制方式能夠根據外界的工作環境對供電頻率進行實時調節，利用調整頻率的電能去改變設備的運行速度，這樣就能夠在設備閑置的過程中降低其運行速度，進而起到降低設備能耗的目的。

二、變頻技術在煤礦節能中的應用

1.在采煤機中的應用

根據相關數據顯示，很多煤礦企業在開采過程中所使用的機器都是雙滾筒采煤機。在長期的發展過程中，采煤機器還不太完善，并且當同時使用的兩臺機器的功率被設計成為1.5kW時，就需要變頻器來承擔起提高功率的作用，確保達到工作所需要的3000kW。并且，由于雙滾筒采煤機中的負載通常有兩個，并且都是相同的功率。但是，一拖一的電機就會存在明顯的區別，只會有一個負載。基于上述情況，在選擇變頻器時就只需要選擇1.5kW就可以了。對于變速器來說，輸出端的波也就是PWM波，也就是說電纜與大地之間也會存在一定的電容效應。當電纜附帶了屏蔽層時，還需要進一步擴大電容效應。在實際應用過程中，變頻器大部分都是四象變頻器，這種變速器就會存在調速電牽引的作用，并且還能在應用過程中維持牽引速度不發生變化。這樣一來，也可以有效的防止機械設備出現問題的現象，同時還能有效的提高生產過程中的穩定性和安全性。在確保生產效益的同時，保證工作人員井下工作的生命安全。

2.在提升機中實現對變頻控制技術的應用

在煤礦機電設備當中，提升機作為一種運輸機電設備。在傳統的機械設備當中，利用技術的特定功能，在金屬進組當中接入電動機，并使用開關鍵進行對線路的接觸和切除，通過改變電阻來實現對提升機的調速工作進行。要想讓傳統提升機正常運行，所需要運用的電能消耗相對較大，同時還會給零部件造成很大程度上的磨損，且機械在實際維修當中具有很大的困難。提升機作為一種煤礦機電設備，具有較高的危險性。一旦發生安全事故，為煤礦企業的成本帶來更大的影響，直接會造成很大的經濟損失。在煤礦提升機的設備升級中，通過對變頻控制技術的應用，能夠有效實現對設備運行的狀態的控制，提高提升機在實際應用中的節能效果。

3.變頻技術在電動機啟停過程中的應用

電動機在啟動和停止的過程中會產生能源的浪費，但是，在實際生產的過程中，電動機的啟動和停止是非常正常的現象，在空壓機使用的過程中，進行變頻技術的應用，這樣就能促進電動機的軟啟動和停止軟運行，這樣整個設備在啟動和停止的過程中，不僅能減少設備受到的沖擊，還能減少對能源的浪費，同時，還能促進設備處于良好的運行狀態。在電動機使用的過程中，氣量的大小能夠決定電動機的轉速，因為變頻技術的使用，空壓機運轉狀態一旦發生變化，系統氣壓也會出現變化，因此，可以對電機空載問題進行良好的避免，實現節能的目標。

結語

簡而言之，隨著時代的進步發展，我國煤礦企業經過了較長時間的發展，目前所處的市場競爭環境越發的嚴峻。鑒于新時期發展基礎上，我國煤礦企業要想能夠保持可持續發展態勢，那么就必須要做到緊跟時代發展步伐，積極調整過去落后的生產方式，尤其是煤礦機電設備，更應該全面的應用變頻節能技術，一方面能夠降低后期設備所引發的安全事故問題出現的基礎上，另一方面也能夠保證企業生產效率得以有效提升。基于此，文章站在變頻節能技術使用原理下，提出了幾點應用建議，希望能夠給相關人士提供重要的參考價值。

參考文獻：

[1]于淑珍.探討我國煤礦機電設備中變頻節能技術的應用[J].黑龍江科技信息，2020，11（4）：76.

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