煤矿机电设备中变频节能技术的应用分析

吕继光

摘 要：煤矿企业在日常生产过程中，应时刻关注机械设备的安全稳定性能，保证机械设备高效的运转，并且降低能源的消耗，成为煤矿企业可持续发展、有效控制能源重要的途径。本文围绕煤矿机电设备中变频节能技术的应用展开讨论，一方面有效优化和完善机电设备的运行能力，另一方面增强机械设备的节能功能，有助于煤矿企业在未来的发展中，运用变频节能技术，转变现有高消耗的发展现状，为我国煤矿机电设备运用节能技术提供参考依据。

关键词：煤矿;机电设备;变频节能;技术应用

引言

我国许多领域在发展过程中，尤其是电力发电需要较多的煤炭资源，但是现阶段煤矿企业在日常生产过程中，存在耗能高、污染高以及生产效率低等问题，而且许多小型企业未能运用节能技术，成为限制企业发展重要的原因。积极应用变频节能技术，在优化和完善原有的生产技术的同时，有效提高生产效率，并且降低能源消耗，还能提升机电设备的稳定运行状态，成为煤矿企业发展重要的节能技术。

一、变频节能技术的发展和应用现状

煤矿企业在日常生产过程中，随着挖掘深度的增加，出现安全事故的风险不断增加，解决生产中可能出现的安全问题，需要煤矿企业在现有的技术基础上，深入研究变频节能技术的优势，从而在应用变频技术过程中，保证机电设备稳定运行，避免出现安全事故。变频节能技术是以信息技术为载体，通过信息技术传递指令，统一调度矿井提升机、采煤机、空压机以及皮带输送机等，使每种机电设备在稳定运行时，有效控制消耗的电能。与传统的机电技术相比，变频节能技术会显著提高运行效率，并且根据生产需求控制消耗的电能，从而在日常生产中控制成本，有助于提高煤矿企业的警戒线交易。变频节能技术采用变频调速技术，将传统的固定变频电流进行转换，在转换过程中输送到指定的设备，包括功率器件、變频器件以及控制器件等。在功率器件方面，运用智能功率模块，充分利用GTR IGBT技术生产IPM技术，有效增强机电设备的变频功率。此外在压频比方面，由于控制方式，通过转矩控制以及矢量控制方式，使变频节能技术的应用范围不断扩大。在人工智能控制方面，利用人工神经网络，通过创新模糊自由化控制模式，生产自动化专用集成电路，如数字信号处理器、精简指令集计算机一级高级专用集成电路等。

二、煤矿机电设备中变频节能技术的应用分析

（一）变频技术在提升机中的应用

提升机在煤矿生产过程中，承担运输的任务，包括人员以及媒体的运输，一旦提升机出现运行问题，严重影响到人员的生命安全以及日常生产。在传统的机电设备系统中，运用电动机转子电路，通过金属电阻的方式调节运输速度，尽管便于操作，但是存在较多的安全隐患，同时还会消耗较多的电力资源。所以应用变频技术在提升机中，借助交流四象限变频调速，并且配合使用变频防爆技术，既能使提升机具备数学信息控制能力，还能转变输入以及输出方式，方便技术人员远程操作，保证提升机快速安全的进行人员和煤炭的运输工作。

（二）变频技术在采煤机中的应用

传统的一拖二采煤机运行方式，正是应用变频技术转变为一拖一的方式，使采煤机的额定行走功率突破2×110kw，电压超过380v，通过转移变频器的方式，平衡主从控制系统以及转矩方式，提升采煤机的运行性能。目前采煤机应用变频技术，通过四象限变频器有效调节制动力矩，使采煤机操作更加灵活简单，同时快速提升采煤效率。

（三）变频技术在皮带输送机中的应用

在皮带输送机中应用变频技术，与提升机应用原理相同，通过增加皮带传输能力，充分利用摩擦力提高牵引性能，在摩擦力的带动下，使煤炭紧贴在皮带上，同时利用摩擦力和张力变形，快速进行煤炭传输工作。传统的皮带传输方式，需要利用液力耦合器，通过软启动的方式进行传输工作，但是长时间的运行，不仅严重磨损皮带，使皮带出现老化等情况，导致皮带受损出现断裂，还会降低传输效率。应用变频技术，既能有效控制输送机的启动电流，还能有效避免机电内部聚集大量的热量，保证输送机在正常的温度下运行。

（四）变频技术在流体负荷设备中的应用

在流体负荷设备中应用变频技术，主要优势体现在以下几个方面：首先，有效调整变频调速装置，使变频调速装置快速适应井下的生产环境;其次，在风机改造过程中，会增强风机的运行控制能力，使原有的转速降低至有效范围内;第三，矿井生产环境较为特殊，需要良好的通风环境，通过调整风机的转速，可有效控制电力的消耗。此外在应用变频技术过程中，在流体负荷设备的基础上，还不断扩大应用范围，包括变频调速在给液用泵、矿区给水等，有效缓解机电设备承载的运行压力，还能提高煤矿的生产效率。应用变频技术过程中，一方面控制抽水泵的运行速度，另一方面降低能源消耗，使煤矿生产过程更加安全稳定。

三、变频节能技术在煤矿机电设备中的应用展望

变频技术在应用煤矿企业过程中，根据煤炭企业的生产方式以及国家煤炭能源的生产需求，对变频节能技术的要求不断增加。我国现阶段许多煤炭企业在日常生产期间，主要在矿山复杂的地形中进行，选用不同的机电设备，通过合理的配置建立稳定的运行系统，才能保证煤炭生产正常的进行。在煤炭企业生产过程中，不断优化和完善变频技术，有助于扩大变频技术的应用范围的同时，还能带动机电设备提高运行水平。所以在煤炭企业发展过程中，应积极应用变频节能技术，使变频节能技术具有广阔的应用空间。

四、结语

综上所述，我国蕴含丰富的煤炭资源，众多的煤炭企业在生产过程中，不同的机电设备应用变频节能技术，在不断扩大应用范围，既能充分挖掘变频节能技术的应用潜力，还能使煤炭生产过程中，具备低能源消耗、高生产效率和质量的优势，成为我国煤炭领域节能创新发展重要的载体。借助变频节能技术，不断优化节能减排方式，力求在煤炭生产过程中，不断提高煤炭的生产质量，并且保证机电设备运行安全稳定，避免人员在生产中出现安全事故，使煤炭生产的每个环节获得良好的经济效益。

参考文献

[1]于淑珍.探讨我国煤矿机电设备中变频节能技术的应用[J].科学技术创新，2013（4）：76-76.

[2]王桂贤.煤矿机电设备中变频节能技术的应用[J].科学技术创新（15）：173-174.