煤礦機電設備中變頻節能技術的應用

張佳浩

摘 要：在改革開放的大環境的背景之下，國家大力提倡環保能源的應用，借此形成重工業技術轉型，解決長期以來第一產業發展引發的諸多環境污染的問題。煤礦行業的專業技術人員也在積極地探索新的節能技術，發現變頻節能技術應用于煤礦機電設備中可以有效地節省生產成本，還能改善環境污染問題。

關鍵詞：煤礦機電設備;變頻節能技術;應用

1變頻節能技術在煤礦機電設備中應用的基本原理

當前，煤礦開采工作實施期間所應用到的技術種類繁多，如電力電子技術、微機技術等等，在這些技術應用的基礎之上，變頻控制技術得以成功建立。變頻控制技術的有效應用，使得機電技術與強弱電之間的聯系得以加強，一種全新的電子技術得以成功形成，該技術的綜合性更高。從技術層面角度分析，變頻控制技術就是合理的應用電子半導體，在此基礎之上將工頻電源予以轉化，使得其與現有工作頻率不統一。從理論層面分析，變頻控制技術就是通過采用更加科學合理的方法，將工頻交流電轉變為直流電壓，然后借助逆變器設備，對原有的頻率以及電壓予以調整。通過對電壓有效調節的方式，使得電動機實際驅動電源可以更好的應用于工作驅動之中，在此過程中，電動機還可以充分的接受電壓與電壓的無極調速。變頻調速控制技術的一大優勢，還在于其可以有效的降低損耗，因此達到節能的目的[1]。煤礦機電設備在長時間高負荷的運轉之下，無法對專轉數進行調整，因此，機電設備在運行期間對于能源的損耗是極大的，機電設備的使用壽命可能也會因此而縮短。在煤礦機電設備中引入變頻節能技術，則可以有效的改變機電設備的運行速度，這樣能源損耗將會大幅度降低，機電設備的運行速度得以更好的優化，設備損壞率降低，其壽命也可以有效延長。

2煤礦機電設備中變頻節能技術的應用領域

2.1提升機設備運用

對于傳統煤礦企業來說，提升機的應用是非常廣泛且也是最基礎的設備，這也決定了它在企業煤礦生產中的重要作用。在生產過程中，煤礦的提升機應用關系到整條生產線的安全問題。那么，提升機如何調整速率呢？首先是要改變金屬中的電阻，并將其轉接到電動機中的轉子中來，更好的完成調速。但是這也會產生一些負面影響，比如實際上會有可能導致其安全系數下降，而且還有可能導致電能產生大量地消耗。專家學者也有提出，可以通過一些變頻防爆技術還有四象變頻技術來改善這種情況，遠程的數字信息化控制還能很好地把輸入輸出功能結合起來，實現提升機運輸的效率。

2.2采煤機中應用

變頻節能技術應用于采煤機之中，構建采煤機變頻調速系統，而且獲得發展機遇，實現系統完善應用，相對于以往實現技術改革，設備可以同時輸出多個分支，構建完善的系統。現如今國產電牽引采煤機應用期間， 有變頻節能技術的支持，所設計制造的采煤機變頻器，工作電壓為380V， 同時最大行走功率為100千瓦，設備運作在額定的功率之下，調整運行速率。或者在2臺變頻器之間，完成轉矩的平衡以及主從控制的功能拓展。在系統之中應用牽引變壓器，為牽引的部分提供電能資源條件，能夠將原有的電流模式調整，大功率的晶閘管的干預，能實現變頻電率或電壓的交流電的轉換，無極調速。

2.3變頻節能技術在風機設備中的應用分析

為了保證以有害氣體為主的礦井的采礦安全，必須不斷使用礦井通風機稀釋有害氣體。這些氣體對工人的人身安全有很大影響。而風機將對整個煤炭生產產生重大影響，它可以優化礦井的空氣，保證煤礦工人的安全開采，井下空氣環境處于不斷變化的狀態，因此，在風機的應用中，為了更好地與設備配合，設備必須是多功能的。節能轉換技術適用于設備風機，可靈活優化風機功能。為了更好地保證礦山的空氣質量，設備風機的壓力也會降低。器件磨損的可能性增加，但能量轉換技術的應用也增加。

2.4在膠帶輸送機上的應用

在煤礦機電設備中，膠帶運輸機的應用廣泛。運輸機可以借助膠帶對各類資源進行運輸，充分發揮輸送機摩擦牽引的作用，在摩擦力與張力協同作用之下，物體得以在支撐的輥輪上進行運動，然后使得資源的運輸得以順利完成。傳統膠帶運輸機主要是以液力耦合器進行合理利用，實現膠帶機的軟啟動，雖然可以保障膠帶機正常應用，但長時間使用之后，膠帶逐漸老化，性能逐步下降，嚴重時甚至會出現膠帶斷裂的情況。在膠帶輸送機運行期間，將變頻節能技術與之融合在一起，則可以有效的緩解該問題。膠帶機輸送機運行過程中，電機啟動時，自動化變頻節能技術可以對電機內電流波動進行有效控制，進而有效的減少機電設備內部機械發熱的現象，使得膠帶機械傳送功能可以最大限度的發揮，同時又保證運輸的安全性[2]。

2.5流體負荷設備應用

風機以及泵所使用的變頻調速，是變頻節能技術，在流體負荷設備之中的具體展現形式。變頻調速功能，在風機之中的適用性明顯提升。而且還出現了為適應煤礦特殊環境的變頻調節裝置。風機經過改造之后，與改造之前的最低轉速對比，其實際轉速明顯下降。因此在改進之后，風機更適合應用于礦井之中，對于煤礦企業來講，是有效控制電能資源耗損的有效途徑。變頻調速在給液用泵、礦區給水階段的靈活性較強，能降低設備應用期間的機械沖擊，也能有效提升工藝系統的靈活性、有效性，避免設備出現機械沖擊的問題，工藝系統控制的靈活性增強，保障煤礦開采的整體質量。在設備運行期間，利用技術手段控制抽水泵的加速、平滑停啟等操作，讓井下的液位保持較為恒定的狀態，避免抽水泵出現空轉或頻繁啟停的問題，控制設備的能耗，為煤礦的安全生產奠定良好條件[3]。

3煤礦機電設備中變頻節能技術的應用前景

隨著煤礦產業的加速轉型，變頻節能技術在煤礦行業的應用越來越廣泛，其積極作用也越加凸顯出來。對于企業目前的需求而言，這項技術發展還不夠，其未來的還有很大的發展空間。隨著社會經濟增長速度的加快，煤礦行業要往高新技術產業發展，更需要采用變頻節能技術作為輔助手段，這也是行業發展的必然趨勢。只有匹配相適應的技術，這個行業才不會沒落，才能有所憑靠。大力促進變頻節能技術的革新，使節能技術在一個更大的領域范圍內發揮更大的作用，帶動煤礦產業更加高速發展。科學技術日新月異，大多數的電子高新技術都能夠被人們更好地應用于多方面的領域。變頻節能技術的發展前景是客觀的，它對于煤礦企業而言，不僅有效地節約電能，還能夠對生產工藝的流程起到完善的作用，盡管能源結構不斷進行調整重組，但這并不意味著變頻節能技術的止步不前，只是比重的大小不同。煤炭消耗量固然在下降，但是巨大的基數占比還是使得需求量日益突出。

綜上所述，煤礦電氣設備變頻節能技術，突出了節能變頻技術的優勢和重要性，它不僅可以節約能源消耗，還可以提高煤礦的生產效率。作為一種新的技術手段，也可以促進煤炭工業的全面發展。在這些裝置的應用和研究中，相關技術人員應不斷總結經驗，在此基礎上，根據其特殊情況制定科學合理的應用策略，并不斷更新和創新，實現節能優化，經濟效益和社會效益最大化。

參考文獻：

[1]段麗芬.變頻節能技術在煤礦機電設備中的應用分析[J].中國設備工程， 2020，31（06）：243-244.

[2]石艷春.PLC變頻節能技術在電氣自動化設備中的應用[J].現代信息科技， 2020，4（03）：173-174+177.

[3]鄭立.煤礦機電設備節能改造中變頻技術的應用[J].資源與環保，2019 （12）：18+24.