煤礦機電設備中變頻節能技術運用
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摘要：文章主要對煤礦行業機電變頻節能技術應用的原理進行了分析和闡述，并在此基礎之上探討了如何有效的應用變頻節能技術，以提升煤礦機電設備的性能，促使相關產業朝著更好的方向發展和壯大。
0引言
在實施煤礦開采時，需要應用到各種各樣的機電設備，這些機電設備在運行器件具有高能耗、高負荷的特點，消耗了電能以及誰能夠資源。在機電設備應用期間，如果不能積極落實節能工作，能源消耗過于龐大，那么對于煤礦事業的可持續發展是極為不利的。
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
2.1變頻節能技術在提升機中的應用
煤礦生產環節中，提升機的應用十分頻繁，提升機設備在煤礦生產流程中占據著十分重要的位置，對提升機設備進行調速極為有必要。由于提升機在運行過程中并非始終處于滿負荷運行的狀態，比如說，在將井下開采好的煤礦資源運輸到井上時，提升機通常處于滿載狀態，但是提升機還需要再次進入到井下為后續的資源提升做準備，在此過程中，提升機可能就處于空載狀態，如果提升機的能耗與滿載狀態一致，那么實際上就是對能源的一種浪費。因此，在使用提升機設備時，做好設備調速工作就顯得極為有必要了，在調速時可以通對金屬電阻與電動機轉子進行合理利用，將二者連接在一起，然后達到設備調速的目的。但是，在煤礦實際應用環節，煤礦生產安全性相對來說比較低，所以煤礦提升機能耗大的問題依然未能得到有效的改善。而自動化變頻節能技術的應用則有效的解決了相關問題，自動化變頻節能技術是以數字信息化為基礎應用的，其結合輸入輸出接口，可以實現對設備的自動化控制，其不僅可以有效的降低提升機的能耗，降低運輸成本，還可以實現對設備的遠程控制目標。其中變頻器節能技術構成原理如圖1所示。
2.2變頻節能技術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[2]。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。電機變頻節能技術應用不同頻率下耗電量與節電量分析如表1。
2.3變頻節能技術在流體負荷設備中的應用
流體負荷設備中，變頻節能技術應用廣泛。在廣大煤礦機械設備應用環節中，風機與泵機設備內部，仍然是變頻調速功能，而且在風機運用范圍內，變頻調速功能的應用是最為普遍的。在煤礦開采環節中，新型風機得到了比較廣泛的應用的，其優勢體現在有效的降低了轉速、減少了實際輸出功率、設備的適應性更強、在電能消耗應用降低方面能力突出。變頻調速設備的應用，其作用優勢體現在有效的加強煤礦機電設備工藝控制的靈活性、最大限度的優減少機械在應用時產生的沖擊力、對于提高產品質量有著較為積極的促進作用。比如，將變頻結合技術應用于抽水泵控制中，煤礦井下的液位將會更加穩定，能源消耗大幅度江都，這樣煤礦生產的安全性得到了更加有效的保證。
2.4變頻節能技術在煤礦壓縮機中的應用
在煤礦生產工作實施期間，有大量井下作業實施，空氣壓縮機的使用十分頻繁，而在連續不斷的應用之下，壓縮機將會消耗大量的電能，應用工作程度大幅度增加。變頻節能積水在壓縮機中的應用則可以有效的解決該問題，借助變頻器可以形成調解回路，控制恒定電壓，進而有效的提升電源的質量，電能消耗將會因此大幅度的降低，這樣電能消耗成本也將會大幅度的下降，也就達到了節能降耗的目的。
2.5變頻節能技術的應用前景展望
隨著電子技術與微電子技術的快速發展，各種類型的高壓大功率調速器得以快速發展，調速器也不斷完善。通過運用變頻技術，不僅可以有效的節約電能，還可以降低煤礦生產成本，優化產品質量，可謂是一舉多得。此外，變頻技術的應用還可以促使生產工藝得到更加有效的完善，煤礦事業將會因此獲得更加長足的發展。現如今，雖然我國新型節能資源得到了長效開發，但是由于我國工業消耗快，需求量大，因此新型能源上不能全面覆蓋各個行業的生產應用需求。基于這樣的原因，煤礦資源的需求基數依然十分龐大。在未來隨著變頻節能技術發展逐步成熟，還將會對煤礦機電設備中進行更加廣闊深入的應用。因此為了更好的推進我國煤礦事業的可持續發展，就必須要重視對變頻節能技術的有效應用，這樣才能推動煤礦企業的全面發展。
3結語
總之，在煤礦機電設備中應用變頻節能技術，是技術發展進步的重要表現，不僅可以使得電機供電更加靈活多變，還可以根據實際用電負荷，對機電設備的能耗方式予以優化和調整，電能消耗得以最大限度的降低，對于煤礦企業的可持續發展有著極為重要的推動作用。因此必須要重視相關技術的推廣和應用，以促進我國煤礦事業朝著更加和諧穩定的方向發展。
參考文獻
[1]李庚.煤礦機電設備應用變頻節能技術研究[J].中國新技術新產品.2017,(10):26-27.
[2]劉瑞..對機電設備井下運輸系統管理的研究與探討[J].化學工程與裝備.2019,(11):179-180.
作者:馬勇輝 單位:山西煤炭進出口集團蒲縣萬家莊煤業有限公司
