關(guān)于機(jī)電設(shè)備中變頻節(jié)能技術(shù)的探究

古軍

【摘 要】當(dāng)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)進(jìn)程的不斷加快，技術(shù)的不斷創(chuàng)新，然而人們對(duì)變頻節(jié)能技術(shù)的了解也越來(lái)越多。因此，機(jī)電設(shè)備是煤炭生產(chǎn)進(jìn)程中必不可少的一類器械，對(duì)于煤炭生產(chǎn)效率的提升具有很大的幫助。為了生產(chǎn)大量的煤炭，采煤機(jī)、膠帶運(yùn)輸機(jī)、通風(fēng)機(jī)等機(jī)電設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間保持高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，耗費(fèi)大量電力能源的同時(shí)也會(huì)提高煤炭的生產(chǎn)成本。變頻節(jié)能技術(shù)可以很好的控制煤礦企業(yè)中機(jī)電設(shè)備的電能損失，可以將變頻節(jié)能技術(shù)應(yīng)用到井下的機(jī)電設(shè)備中，減少機(jī)電設(shè)備的功耗，避免對(duì)電力資源造成損耗。

【關(guān)鍵詞】機(jī)電設(shè)備;變頻節(jié)能技術(shù)

引言

我國(guó)具備十分豐富的煤炭能源，其儲(chǔ)藏量當(dāng)今世界穩(wěn)居前端。在中國(guó)資源應(yīng)用中，煤炭能源的地位十分重要，并在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中日益發(fā)揮著十分關(guān)鍵的作用。但是我國(guó)煤礦經(jīng)常產(chǎn)生一些安全生產(chǎn)事故，造成嚴(yán)重的內(nèi)耗情況。因此我國(guó)許多中小型煤礦將變頻節(jié)能技術(shù)廣泛運(yùn)用于生產(chǎn)中與煤礦機(jī)電設(shè)備應(yīng)用中，使我國(guó)煤礦生產(chǎn)中存有過(guò)大耗能的難題獲得妥善處理。

1變頻節(jié)能技術(shù)的相關(guān)概念

變頻節(jié)能技術(shù)是一種節(jié)能環(huán)保型技術(shù)，可以改變工頻電流的頻率，這種變化是利用半導(dǎo)體元件的通斷來(lái)實(shí)現(xiàn)的。簡(jiǎn)言之，就是通過(guò)供電頻率的變化使電機(jī)轉(zhuǎn)速也跟著改變，使電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候能夠降低損耗，同時(shí)保持煤炭高效率的生產(chǎn)。變頻技術(shù)可以控制電機(jī)，使電機(jī)的轉(zhuǎn)速根據(jù)當(dāng)時(shí)的工作狀態(tài)自動(dòng)加快或減慢，比如當(dāng)設(shè)備空載時(shí)，變頻技術(shù)會(huì)降低電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而減少電能損耗。變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，可以減小煤炭生產(chǎn)中的電力成本，還可以減少設(shè)備排出的污染物，降低煤炭開(kāi)采對(duì)于環(huán)境的影響，有力地響應(yīng)了國(guó)家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。

2煤礦機(jī)電設(shè)備變頻節(jié)能技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

伴隨我國(guó)工業(yè)化的進(jìn)步發(fā)展，對(duì)煤礦需求也隨之增多，煤礦在運(yùn)行過(guò)程中，耗電量無(wú)疑是比較大的，節(jié)能技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到機(jī)電設(shè)備上，如采煤機(jī)械、電梯、風(fēng)機(jī)等設(shè)備，據(jù)有關(guān)資料顯示，采用節(jié)能轉(zhuǎn)換技術(shù)后，煤礦電氣設(shè)備的使用功率顯著下降。但是，由于資金技術(shù)的限制，煤炭電力設(shè)備改造的節(jié)能技術(shù)還沒(méi)有引入。

3變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用

3.1在空壓機(jī)中的應(yīng)用

空壓機(jī)在啟動(dòng)過(guò)程中，會(huì)在一瞬間產(chǎn)生特別大的電流，這種情況會(huì)縮減空壓機(jī)的使用年限。所以要對(duì)空壓機(jī)實(shí)行變頻改造，通過(guò)變頻系統(tǒng)對(duì)空壓機(jī)進(jìn)行啟動(dòng)，以便減少瞬時(shí)電流對(duì)空壓機(jī)壽命的影響，降低故障發(fā)生的幾率。此外，在空壓機(jī)系統(tǒng)中采用變頻節(jié)能技術(shù)，更大一部分作用是實(shí)現(xiàn)對(duì)泵壓壓力閉環(huán)的調(diào)節(jié)，變頻系統(tǒng)會(huì)保證空壓機(jī)內(nèi)的壓力與井下的生產(chǎn)環(huán)境處于同一水平。變頻系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)檢測(cè)空壓機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部的壓力變化情況，如果壓力值增大或減小，變頻技術(shù)能夠更快的改變空壓機(jī)內(nèi)的壓力值，提高了空壓機(jī)的穩(wěn)定性。變頻系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，使壓力值重新回到原來(lái)的水平，

3.2變頻節(jié)能技術(shù)在膠帶輸送機(jī)上的應(yīng)用

在煤礦機(jī)電設(shè)備中，膠帶運(yùn)輸機(jī)的應(yīng)用廣泛。運(yùn)輸機(jī)可以借助膠帶對(duì)各類資源進(jìn)行運(yùn)輸，充分發(fā)揮輸送機(jī)摩擦牽引的作用，在摩擦力與張力協(xié)同作用之下，物體得以在支撐的輥輪上進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，然后使得資源的運(yùn)輸?shù)靡皂樌瓿?。傳統(tǒng)膠帶運(yùn)輸機(jī)主要是以液力耦合器進(jìn)行合理利用，實(shí)現(xiàn)膠帶機(jī)的軟啟動(dòng)，雖然可以保障膠帶機(jī)正常應(yīng)用，但長(zhǎng)時(shí)間使用之后，膠帶逐漸老化，性能逐步下降，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)霈F(xiàn)膠帶斷裂的情況。在膠帶輸送機(jī)運(yùn)行期間，將變頻節(jié)能技術(shù)與之融合在一起，則可以有效的緩解該問(wèn)題。膠帶機(jī)輸送機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，自動(dòng)化變頻節(jié)能技術(shù)可以對(duì)電機(jī)內(nèi)電流波動(dòng)進(jìn)行有效控制，進(jìn)而有效的減少機(jī)電設(shè)備內(nèi)部機(jī)械發(fā)熱的現(xiàn)象，使得膠帶機(jī)械傳送功能可以最大限度的發(fā)揮，同時(shí)又保證運(yùn)輸?shù)陌踩浴?/p>

3.3在通風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用

煤炭在開(kāi)采過(guò)程中能夠產(chǎn)生瓦斯等有害氣體，通風(fēng)機(jī)可以使井下的空氣質(zhì)量改善，將新鮮空氣輸送到井下，因此，通風(fēng)機(jī)必須要長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)開(kāi)啟。在煤炭生產(chǎn)過(guò)程中，井下的空氣質(zhì)量是在持續(xù)變化的，這就需要通風(fēng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)能夠根據(jù)環(huán)境的變化來(lái)改變通風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。將變頻器安裝到通風(fēng)機(jī)中，并且與空氣監(jiān)測(cè)儀器進(jìn)行關(guān)聯(lián)，通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)井下的氣體成分，從而靈活地改變通風(fēng)機(jī)葉片的轉(zhuǎn)速，這樣不僅可以保證井下的空氣質(zhì)量良好，同時(shí)避免了通風(fēng)機(jī)電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間處于高負(fù)荷的狀態(tài)。變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，使通風(fēng)機(jī)能夠更有效地改善井下的空氣環(huán)境，同時(shí)減少了對(duì)電機(jī)的過(guò)度消耗，降低了通風(fēng)機(jī)發(fā)生故障的幾率，還減少了對(duì)于礦井電力能源的消耗。

3.4變頻節(jié)能采煤機(jī)的整體應(yīng)用

采煤機(jī)器是煤炭工作的核心。總體來(lái)說(shuō)，煤炭機(jī)器有三個(gè)系統(tǒng)。電氣系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)和動(dòng)力系統(tǒng)。油壓機(jī)械系統(tǒng)和煤機(jī)改造節(jié)能技術(shù)主要針對(duì)這三個(gè)系統(tǒng)的優(yōu)化和調(diào)整來(lái)達(dá)到燃煤裝置節(jié)能的目的。在部件分類上，采煤機(jī)可分為截割部、裝載系統(tǒng)和行走裝置。在采掘斷面方面，不同類型礦井工作面對(duì)電源的要求也有很大的不同，因此，有必要根據(jù)具體情況對(duì)電源進(jìn)行調(diào)整。一般來(lái)說(shuō)，裝置具有足夠的牽引力時(shí)應(yīng)盡量降低功耗，操作設(shè)備時(shí)，應(yīng)控制好運(yùn)行時(shí)間，因?yàn)椴擅簷C(jī)不必滿負(fù)荷運(yùn)行，如果不滿負(fù)荷運(yùn)行，通過(guò)變頻技術(shù)優(yōu)化負(fù)載，更好地延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。

3.5變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦壓縮機(jī)中的應(yīng)用

在煤礦生產(chǎn)工作實(shí)施期間，有大量井下作業(yè)實(shí)施，空氣壓縮機(jī)的使用十分頻繁，而在連續(xù)不斷的應(yīng)用之下，壓縮機(jī)將會(huì)消耗大量的電能，應(yīng)用工作程度大幅度增加。變頻節(jié)能積水在壓縮機(jī)中的應(yīng)用則可以有效的解決該問(wèn)題，借助變頻器可以形成調(diào)解回路，控制恒定電壓，進(jìn)而有效的提升電源的質(zhì)量，電能消耗將會(huì)因此大幅度的降低，這樣電能消耗成本也將會(huì)大幅度的下降，也就達(dá)到了節(jié)能降耗的目的。

4煤礦機(jī)電設(shè)備中變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用前景

隨著煤礦產(chǎn)業(yè)的加速轉(zhuǎn)型，變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦行業(yè)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，其積極作用也越加凸顯出來(lái)。對(duì)于企業(yè)目前的需求而言，這項(xiàng)技術(shù)發(fā)展還不夠，其未來(lái)的還有很大的發(fā)展空間。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度的加快，煤礦行業(yè)要往高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，更需要采用變頻節(jié)能技術(shù)作為輔助手段，這也是行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。只有匹配相適應(yīng)的技術(shù)，這個(gè)行業(yè)才不會(huì)沒(méi)落，才能有所憑靠。大力促進(jìn)變頻節(jié)能技術(shù)的革新，使節(jié)能技術(shù)在一個(gè)更大的領(lǐng)域范圍內(nèi)發(fā)揮更大的作用，帶動(dòng)煤礦產(chǎn)業(yè)更加高速發(fā)展。科學(xué)技術(shù)日新月異，大多數(shù)的電子高新技術(shù)都能夠被人們更好地應(yīng)用于多方面的領(lǐng)域。變頻節(jié)能技術(shù)的發(fā)展前景是客觀的，它對(duì)于煤礦企業(yè)而言，不僅有效地節(jié)約電能，還能夠?qū)ιa(chǎn)工藝的流程起到完善的作用，盡管能源結(jié)構(gòu)不斷進(jìn)行調(diào)整重組，但這并不意味著變頻節(jié)能技術(shù)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(shù)占比還是使得需求量日益突出。因此，廣大的煤礦企業(yè)必須要深入地應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù)，深化技術(shù)發(fā)展的條件。對(duì)于煤礦企業(yè)自身而言，機(jī)電設(shè)備本就存在運(yùn)行過(guò)多，損耗過(guò)大的特點(diǎn)，所以，在加強(qiáng)維護(hù)設(shè)備方面也要加以關(guān)注，轉(zhuǎn)變生產(chǎn)的觀念來(lái)改善機(jī)電設(shè)備的維護(hù)管理問(wèn)題，健全各方面安全生產(chǎn)的制度，實(shí)現(xiàn)技術(shù)研發(fā)朝著深層次發(fā)展，技術(shù)設(shè)備的更新持續(xù)加強(qiáng)。這樣高度的關(guān)注更能保證產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)的高效率，促使變頻節(jié)能技術(shù)的往實(shí)處發(fā)展，而且，這種新的設(shè)備、新的技術(shù)也能改善傳統(tǒng)技術(shù)的不足和缺陷，賦予煤礦企業(yè)設(shè)備更強(qiáng)的包容性，對(duì)于煤礦行業(yè)發(fā)展還有機(jī)電設(shè)備變頻節(jié)能技術(shù)發(fā)展影響深遠(yuǎn)。

結(jié)語(yǔ)

機(jī)電設(shè)備對(duì)于煤礦產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)是不可或缺的，但是機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行需要損耗大量的電力能源，將變頻技術(shù)運(yùn)用到井下之后，問(wèn)題被逐一化解。利用變頻節(jié)能技術(shù)可以大幅度降低機(jī)電設(shè)備的電能損耗，同時(shí)對(duì)設(shè)備的效率也會(huì)有一定的提升。隨著對(duì)節(jié)能技術(shù)的研究步伐加快，變頻節(jié)能技術(shù)對(duì)機(jī)電設(shè)備的兼容性將會(huì)更好，機(jī)電設(shè)備的智能化進(jìn)程將會(huì)進(jìn)一步加快。

參考文獻(xiàn)：

[1]李庚.煤礦機(jī)電設(shè)備應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù)研究[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品.2020，（10）：26-27.