煤矿机电变频控制技术与节能

煤矿机电变频控制技术与节能

李姗姗

河南省煤炭科学研究院有限公司 河南 郑州 450001

摘要：煤矿企业属于能源型企业，在当前能源危机背景下，部分煤矿企业仍然沿用滞后的开采技术，对地质环境破坏较大，开采效率不高，资源损耗大。通过变频节能技术的应用，推动煤矿机电设备改进优化，有助于减少机电设备能耗，提升开采效率，并且实现清洁开采，满足节能减排要求。故此，煤矿企业应积极增加投入力度，大力推广和应用变频节能技术，以求提升煤矿开采效率，减少能耗，为我国经济持续发展做出更大的贡献。

关键词：煤矿机电；变频控制；节能

1变频节能技术概述

变频节能技术由于自身所具有的各种优势而被广泛应用，所谓的变频技术就是一种借助半导体器件而对正在工作的交流电源频率进行有效地调整控制，通过这些操作来满足电源供应和设备能耗之间的供需，当然使用者也希望通过变频节能技术尽可能降低对能源的消耗。变频节能技术得以实现的一个核心设备就是变频装置，这个装置主要包括逆变装置、整流用晶闸管、脉冲发生器等装置。变频装置的工作就是实现对生产线上的各种因素进行控制，从而达到应用变频技术的目的。对于煤炭行业来说，生产设备在不同状态之下的负载有着很大的不同，因此可以根据实际情况而增加或者减少设备的使用，这样可以实现不同情况下对于不同功率的需求，而且也可以在很大程度上减少能源的浪费，对于设备性能的提升也有着一定的作用。

2变频控制节能技术的运用现状

煤炭行业的发展有利于提高我国的国民经济，但目前来看，我国的煤炭行业开采技术相比其他国家比较落后，不仅在效率上比较低下，还无法保证其安全性，最为主要的是在开采的过程中会过度浪费一些资源，从而形成浪费现象。如果能够将变频技术融入当前的煤矿开采中，则能极大的提升机电设备的运行性能，并且极大的提高煤矿工作效率，为相应的企业带来更高的经济效益，推动该行业的持续发展。在目前的社会发展中，煤炭行业受到大家的重视，如果能够将变频控制技术运用在煤炭行业中，则能够极大的推动我国社会全面发展。但目前来看，该项技术还存在较多的不足之处。相比传统技术，变频节能技术能够针对流电频率进行交换，将流电形成性质上的转变，这样的情况下能够有效提升交流电的使用率和电流质量。在目前科学技术不断提升的情况下，机电设备越来越倾向于智能化、自动化，这也使得变频技术得到较多的运用，在使用的过程中其质量得到有效保障。将变频控制技术运用在煤矿机电设备中，能够全面提升机电设备的各项性能，提升其运行效率，加强其运作能力。另外，再对元件进行不断的优化，能够使得交流电频率以及电压使用效率进一步提高。

3煤矿机电变频控制技术与节能

3.1在采煤机中的应用

随着科学技术的迅猛发展，越来越多行业对四象限运行的交流变频调速采煤技术提出了更高的关注，作为一种先进的技术工艺，根本上就是一种能量回馈型的工艺。对当前我国煤矿设备市场进行充分的调研，而其中所使用的电牵引采煤机设备，主要有着较大的运行功率，此时针对变频电压值，最高能够达到380V，并且还可以在额定转速情况下实行恒定转矩调速，出于实现过程更加平衡运转的效果下，这就要求人员必须通过两台变频器的性能，做好整个过程有效监管工作。除此之外，在四象限变频器调速电牵引采煤机实际运行过程中，鉴于其中拥有的较大的倾角下，此时能够辅助制动力矩得以有效的调整与优化，在维持过程更加大范围操作的现状下，也不会对牵引速度造成太大的影响。最后，鉴于无下滑跑车的基础上，整个过程能够保证更加简单的操作，而且也能够实现较强的可靠性以及稳定性的效果。

3.2在煤矿提升机中的应用

在我国的各地区的煤矿中，大多数煤矿都属于地下煤矿，因此，在地下煤矿的开采和生产期间，提升机设备是必不可少的，煤矿企业需要利用提升机运送矿工、设备、煤炭及其他矿石，并且在运送的过程中需要将所运送的人员或者物资送至指定位置。在煤矿生产期间，提升机的工作速度需要根据具体的生产需求而不断调整，甚至在某些特定时刻还需要对机器进行重启操作，这就要求提升机的速度调节的效率必须要高，在传统的提升机中，这对工作人员的专业性提出了较高的要求，而应用变频技术之后，就可以降低操作难度，同时使得设备的运行更加稳定，提高生产的安全性。与此同时，在应用变频技术之后，就不用再安装继电器，因此，减少了线路维护这一工作的工作量，同时对安全生产形成保障。此外，由于变频技术的控制精准度较高，因此，工作人员可以进行电路修改来提升设备的工作效率，并且更加高效地控制提升机速度，从而降低控制设备之间的摩擦情况。

3.3在通风机中的应用

通风机是矿井通风的主要动力，对煤矿的安全开采十分重要。过去，矿井通风机通常以恒定的功率运行，风量调节主要靠调整风机叶片的安装角来实现，十分烦琐。矿井通风机的工况点与通风阻力有很大的关系，若矿井通风阻力变化，而风量不变，则通风机可能处于低效率工况点运行。众所周知，通风机消耗的电能有时会占到矿井总消耗电能的50%以上，导致机电设备处于低效率工况点运行时，大量的电能被白白浪费，降低了煤矿的经济效益。为此，很多煤矿对矿井通风机进行了变频控制技术改造，根据矿井通风阻力的变化来自动调节风量，这极大地改善了通风机的运行状态，使通风机始终处于一个高效的工况点。虽然在进行变频控制技术改造时需要投入大量的资金，但是一两年内就可以收回成本。经过统计，采用变频控制技术后，矿井通风机将节能30%以上，可以为矿井节省一定的运行成本。另外，采用变频控制技术后，风机的运行更加平稳，这有助于延长通风机的使用寿命，降低通风机的维护及检修成本。

3.4在皮带机中的应用

一般来说，在矿井工程实施时，提升机的功力并不是最大的，其中皮带机在运行时产生的功率远远大于提升机，在运行过程中主要是通过转子绕组降压来使绕线电机的工频降低，在此之后使用液压耦合器进行皮带机的转换，最后实现皮带机的运转。皮带机启动时间是较为短暂的，因此对于皮带的任性有着较高的要求，如果任性不足，就会导致皮带出现断裂，加速皮带的磨损程度与老化程度。同时，转子串联电阻来进行转矩改善与减压空载启动都是当前皮带机的主要启动途径。当然，对于皮带机来说，在运行时会产生较多的热能，这些热能又会在一定程度上导致电机的发热，甚至产生的电流也会影响电网电压，造成其数据的上下波动。这些都会导致皮带机内部的摩擦与损坏，不利于其可持续运转。而通过变频技术的使用，能够较好地改变皮带机运转中存在的问题，不仅能够避免皮带软化带来的停止运转与不良运转，还能够让皮带机运行的整体性能得到较大提升，让其运行更具稳定性。通过变频技术能够调节与改变设备的工作频率，这主要是根据其自身的负荷能力与实际状况进行，实现电力的节约，让皮带机的运行更加安全高效。最后，使用高压变频器还能够让皮带机的能量回馈作用得到最优化，让节能效果更大化，更好地发挥皮带机能量回馈功能，达到更好节能的效果。同时，通过这一措施也能够减少维护设备的次数与频率，让维护费用大大减少。

4结束语

煤矿行业的快速发展有利于推动我国经济的快速增长，该行业在近几年的发展中受到大家的重视。该行业在生产的过程中会消耗大量的能源，在近几年的快速发展中，极大的消耗了我国的自然资源。为此，应该对其进行做出改善，确保我国的自然资源的使用。而变频控制技术的出现能够针对其运行做出全面调整，针对高消耗的环节做出调节，从而节省能源的使用，促进国家发展的同时，保证了企业的经济效益。

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].黑龙江科技信息,2020,11(4):76.

[2]李新.探讨我国煤矿机电设备中变频节能技术的应用[J].科技致富向导,2020,19(21):224.