變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦機電設(shè)備中的應(yīng)用研究

周生方 盛兆峰

摘 要：煤礦生產(chǎn)中應(yīng)用的機電設(shè)備類型和數(shù)量都很多，為了提高生產(chǎn)效率，煤礦企業(yè)一般會使這些機電設(shè)備長期處于運行狀態(tài)。機電設(shè)備的運行需要電能提供動力，所以煤礦生產(chǎn)過程會消耗大量能源，這不符合能源可持續(xù)發(fā)展以及節(jié)能降耗原則。變頻節(jié)能技術(shù)與煤礦機電設(shè)備的結(jié)合恰巧能改善這一狀況，使機電設(shè)備能源消耗量減少。相關(guān)人員還要對這種技術(shù)的運行原理進行分析，以使其在設(shè)備中得到良好應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：變頻節(jié)能技術(shù)；煤礦機電設(shè)備；應(yīng)用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.22.064

變頻節(jié)能技術(shù)需要依賴于相關(guān)的變頻器，該種裝置可以通過調(diào)速來達到節(jié)約目的，另外其還有很多優(yōu)勢，相關(guān)人員在研究該技術(shù)時，可以對其進行深度挖掘。在將技術(shù)與設(shè)備結(jié)合時，相關(guān)人員還應(yīng)從實際出發(fā)，根據(jù)耗電量，篩選出重點應(yīng)用設(shè)備，即消耗電能最多的設(shè)備，在電能節(jié)約中，相關(guān)人員還要減少能源的浪費量。本文主要針對變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦機電設(shè)備中的應(yīng)用進行研究。

1 變頻節(jié)能技術(shù)的運行原理

變頻節(jié)能技術(shù)是種集成度和綜合性比較高的技術(shù)，因為該技術(shù)中集成了多種信息技術(shù)和高科技，在技術(shù)作用下，變頻器應(yīng)運而生。技術(shù)在裝置中應(yīng)用時，會對電流的形式進行轉(zhuǎn)變，在轉(zhuǎn)變的過程中，電流頻率也會發(fā)生變化，而后者的變化，會使不同類型電流結(jié)合更好。變頻器中的半導(dǎo)體器件會使電流頻率改變，在改變過程中，并不會消耗能源，同時設(shè)備也會受到控制[1]。變頻器在利用過程中，會對電流進行轉(zhuǎn)變，轉(zhuǎn)變內(nèi)容為直流電到交流電。交流電還會繼續(xù)轉(zhuǎn)化，雖然電流形式不會發(fā)生變化，但頻率會作出改變，該改變的過程屬于不可逆行為。煤礦機電系統(tǒng)中的各種電氣設(shè)備對交流電的頻率要求不同，不可逆轉(zhuǎn)換恰巧能滿足設(shè)備對不同電流的要求。該種技術(shù)在應(yīng)用中，還會對相關(guān)的電路以及設(shè)備形成安全維護作用，設(shè)備運行中受到的干擾也會被有效屏蔽。

2 變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦機電設(shè)備中的應(yīng)用

2.1 在采煤機中的應(yīng)用

采煤機綜合性比較強，主要體現(xiàn)在系統(tǒng)組成以及技術(shù)組成等方面，這種錯綜復(fù)雜性也決定了其消耗電能比例較大性。若使采煤機更加現(xiàn)代化、機械化，相關(guān)人員還要將其與變頻節(jié)能技術(shù)結(jié)合起來。該種技術(shù)不僅會使采煤機的運行速度受到調(diào)控，使能源消耗量減至最低，還會促使采煤機運行安全系數(shù)提高，如此采煤機生產(chǎn)效率也會得到提高[2]。為了減少煤礦的生產(chǎn)成本，煤礦企業(yè)一般會從變頻器類型方面入手，選擇能減少采煤機能耗量和故障的能量回饋性四象限變頻器，結(jié)合了這種裝置的采煤機生產(chǎn)效率會更高。

2.2 在風(fēng)機中的應(yīng)用

風(fēng)機主要應(yīng)用在礦井中，為礦井內(nèi)部進行通風(fēng)換氣，礦井內(nèi)部的作業(yè)完成程度不同，對風(fēng)機的速度要求也不同，所以風(fēng)機要時刻處于更新狀態(tài)，以使風(fēng)機滿足速度、范圍以及精度等方面的要求。更新的風(fēng)機在運行中也需要維修，頻繁維修會造成大量成本?；诖耍嚓P(guān)人員有必要將變頻節(jié)能技術(shù)與風(fēng)機結(jié)合起來，使風(fēng)機更加節(jié)能有效。風(fēng)機中的變頻技術(shù)是在原電機調(diào)速技術(shù)上集成其他信息技術(shù)和控制技術(shù)的綜合技術(shù)，所以其不僅能對風(fēng)機運行效率形成控制作用，還會對能源消耗量進行控制，在該技術(shù)運用中，風(fēng)機可以自行調(diào)速，不需要更換，所以維修成本也會降低。風(fēng)機一直處于正常運行狀態(tài)，而不是頻繁開啟關(guān)閉，則開啟關(guān)閉消耗的巨大能量也會得到節(jié)約。另外風(fēng)機在閉環(huán)控制中，也會有效減少能源消耗。

2.3 在帶式輸送機中的應(yīng)用

帶式輸送機的驅(qū)動力一般為摩擦力，其在煤礦機電設(shè)備中，則以電動機為動力，以摩擦力為牽引力，該種裝置主要采用軟啟動方式，在該種方式中，工頻電流在拖動牽引中起著重要作用[3]。雖然會使物料正常運輸，但在運輸中，物料與輸送機皮帶的磨損以及皮帶與設(shè)備之間的磨損都會縮短該裝置的使用期限。嚴(yán)重情況下，皮帶不會保持完好無損狀態(tài)，甚至?xí)l(fā)生斷裂。在選擇變頻節(jié)能技術(shù)后，變頻器會對電機啟動狀態(tài)下的電流量進行控制，使多余的電流能進入電網(wǎng)，避免產(chǎn)生副作用。如此設(shè)備也不會發(fā)生溫度飆升過高現(xiàn)象。變頻節(jié)能技術(shù)的節(jié)能主要體現(xiàn)在電機調(diào)速過程中，轉(zhuǎn)速會根據(jù)該裝置的負荷率變化而變化，直至處于經(jīng)濟安全運行狀態(tài)。這會使設(shè)備磨損減輕。變頻節(jié)能技術(shù)的另一優(yōu)勢為可以使設(shè)備實現(xiàn)軟啟動，如此設(shè)備便可以改善原來的啟動模式，以降低開啟消耗電流。變頻器在帶式輸送機中的應(yīng)用，還可以對該裝置的電路起到保護作用，使其免于發(fā)生過流或短路等問題。

2.4 在提升機中的應(yīng)用

提升機主要通過改變勢能，來使設(shè)備可以進行升降運動。將其與變頻技術(shù)結(jié)合在一起，主要對設(shè)備的速度進行調(diào)整控制，使作業(yè)人員以及物料上下運行安全得到保障。在提升機變頻技術(shù)應(yīng)用方面，相關(guān)人員不僅使用了四象限變頻器，還對提升機本身進行了改善，使其具有防爆功能。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合相關(guān)的信息控制技術(shù)，提升機運行過程受控力度會更大，提升機輸出和輸入過程的作用效果也會很顯著。

2.5 在主排水泵中的應(yīng)用

主排水泵應(yīng)用了變頻技術(shù)后，其運行速度得到調(diào)控，操作變得更加簡潔，在運行中，也不需要頻繁啟停，如此這兩種狀態(tài)下消耗的電量可以得到節(jié)約[4]。另外變頻技術(shù)還可以對主排水泵形成保護作用，使該種設(shè)備正常高效運行。

3 結(jié)語

采煤機、風(fēng)機以及提升機等裝置是主要的能源消耗對象，相關(guān)人員要從其本身入手，對其運行方式將進行研究，對其中可引進變頻節(jié)能技術(shù)的點進行尋找，然后將變頻器安裝在相關(guān)位置處，使該種設(shè)備能源使用量和浪費量同時得到節(jié)約。在安裝變頻器后，相關(guān)人員要通過實驗，檢測能源消耗量，然后對其進行優(yōu)化改善，使其最終的節(jié)能優(yōu)勢得到顯著表現(xiàn)。

參考文獻：

[1]王鵬.探究變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦機電設(shè)備中的應(yīng)用[J].煤，2018

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[2]史紅瑞.變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦機電設(shè)備中的應(yīng)用[J].能源與節(jié)能，2018（05）：76-77.

[3]劉勇.變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦機電設(shè)備中的應(yīng)用及發(fā)展[J].機械管理開發(fā)，2018，33（01）：136-137.

[4]張立文.變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦機電設(shè)備的應(yīng)用探析[J].中國設(shè)備工程，2017（24）：213-215.

作者簡介：周生方（1990-），男，山東嘉祥人，本科，助理工程師，研究方向：機械制造及其自動化。