变频节能技术在煤矿机电设备中的应用 杜颖

变频节能技术在煤矿机电设备中的应用杜颖

发表时间：2019-09-20T14:55:22.480Z 来源：《防护工程》2019年第6期作者：杜颖苏志伟

[导读] 我国地煤矿资源非常丰富，是世界上的煤矿大国。煤矿产业给我国带来了巨大的经济效益，也给人们的生活带来了很多便利。

河南省鹤壁市山城区汤和街东段鹤煤六矿河南省鹤壁市 458000

摘要：随着我国国民经济的发展以及人民生活水平的提高，社会各界对于我国煤矿产业尤其是煤矿机电设备当中变频节能技术的应用现状等方面越来越关注。对于现代化的煤矿产业来说，变频节能技术的合理应用可以在原有的基础上进一步提升行业的整体发展水平和扩大产业的经济效益。因此，如何优化变频节能技术在煤矿机电设备当中的应用策略，成为相关领域工作人员的工作重点之一。基于此，本文对变频节能技术在煤矿机电设备中的应用进行分析探讨。

关键词：变频节能技术；煤矿机电设备；应用

我国地煤矿资源非常丰富，是世界上的煤矿大国。煤矿产业给我国带来了巨大的经济效益，也给人们的生活带来了很多便利。但是，我国目前的煤矿开采业现状堪忧，生产效率低且耗能严重，许多中小型煤矿，开采技术普遍落后，煤矿开采人员的安全也得不到保障，而变频节能技术在煤矿机电设备中的应用就可以使这些问题得到有效的的解决。实践证明，变频节能技术可以提高煤矿的生产效率，使生产过程更加安全、节能。

1变频节能技术概述

变频节能技术指的是利用技术与设备改变电流频率，实现节能效果的一种技术。其中变频器主要控制电流频率，且其由电源板、电极电容、键盘以及控制面板等部分组成，构成十分复杂，而这些零件的有效结合便有效法坏了变频节能功能。过去的煤矿机电设备不能使电流频率发生变化，所以在运行的过程中也不可以对转数进行更改和控制，因此煤矿机电设备的运行情况会保持一成不变，其使用寿命也不会有所延长，在这一过程中设备会产生很大的电能损失。而在煤矿机电设备中应用变频技术，能够很好的改变设备的运行速度，还可以根据生产的需求，来对设备运行状态进行调整，由此一来，会使机电设备电量损耗降低，还能够延长设备的使用寿命。

2变频节能技术的运行原理

变频节能技术是种集成度和综合性比较高的技术，因为该技术中集成了多种信息技术和高科技，在技术作用下，变频器应运而生。技术在装置中应用时，会对电流的形式进行转变，在转变的过程中，电流频率也会发生变化，而后者的变化，会使不同类型电流结合更好。变频器中的半导体器件会使电流频率改变，在改变过程中，并不会消耗能源，同时设备也会受到控制。变频器在利用过程中，会对电流进行转变，转变内容为直流电到交流电。交流电还会继续转化，虽然电流形式不会发生变化，但频率会发生改变，该改变的过程属于不可逆行为。煤矿机电系统中的各种电气设备对交流电的频率要求不同，不可逆转换恰巧能满足设备对不同电流的要求。该种技术在应用中，还会对相关的电路以及设备形成安全维护作用，设备运行中受到的干扰也会被有效屏蔽。

3变频节能技术在煤矿机电设备中的应用

3.1在采煤机中变频节能技术的应用

在煤矿生产过程中，采煤机发挥的作用非常关键，如果采煤机出现故障，就不得不停止该采煤机所在线路的生产。通常情况下，采煤机需要在极度恶劣的环境下进行工作，所以在采煤机型号、质量、性能进行选择时，最好对各方面的因素给予全方位的考虑。目前，采煤机所具有的功能越来越大，相应的其诱发故障的概率也不断增加，从而对煤矿企业安全生产造成了极大的威胁。而通过变频节能技术，这一问题就得到了有效解决。目前，采煤机开始运用交流传动与控制技术，最早采煤机采用的液压牵引，而到现在其牵引通过交流电就可以实现，并且在电子技术不断创新的基础上，变频器的大规模使用有效地提高了设备的启动扭矩，使其达到了额定扭矩的2倍。目前，煤矿开采过程中所采用的牵引拖动包括“一拖一”，“一拖二”两种类型，目前“一拖一”系统的应用最为广泛，在全球范围内，关于变频调速技术的使用有效地弥补了传统采煤机存在的不足，在大倾角工作面上，在该技术的帮助下采煤机可以使制动扭矩得到较大的调节，牵引力也可以保持无变化，从而有效地控制了煤矿生产过程中可能出现的安全事故。

3.2在带式输送机中的应用

带式输送机的驱动力一般为摩擦力，其在煤矿机电设备中，则以电动机为动力，以摩擦力为牵引力，该种装置主要采用软启动方式，在该种方式中，工频电流在拖动牵引中起着重要作用。虽然会使物料正常运输，但在运输中，物料与输送机皮带的磨损以及皮带与设备之间的磨损都会缩短该装置的使用期限。严重情况下，皮带不会保持完好无损状态，甚至会发生断裂。在选择变频节能技术后，变频器会对电机启动状态下的电流量进行控制，使多余的电流能进入电网，避免产生副作用。如此设备也不会发生温度飙升过高现象。变频节能技术的节能主要体现在电机调速过程中，转速会根据该装置的负荷率变化而变化，直至处于经济安全运行状态。这会使设备磨损减轻。变频节能技术的另一优势为可以使设备实现软启动，如此设备便可以改善原来的启动模式，以降低开启消耗电流。变频器在带式输送机中的应用，还可以对该装置的电路起到保护作用，使其免于发生过流或短路等问题。

3.3变频技术在立井提升设备中的应用

在我国中东部的井工煤矿中，立井提升设备广泛应用，其24h不间断运转，制约着煤矿的煤炭、设备、物料、人员的提升运输，对设备可靠性和安全性要求极高，同时，由于设备的频繁开停启动及调速运转，容易引发各类故障，而且，在煤矿电力消耗中占比较大。而变频技术的发展及应用，对煤矿提升设备解决可靠性及能耗较大的问题提供了解决途径。变频技术在矿井提升机中的应用主要有两种类型，一是可控制编程控制系统；二是高压变频调速控制系统。可控制编程控制系统的使用可显著提高提升信号系统的通讯能力，使系统的抗干扰能力和可靠性得到保障，而高压变频调速控制系统则可充分发挥变频技术的优势，减少提升机的电力消耗。

3.4变频节能技术在流体负荷设备中的应用

变频节能技术在流体负荷设备中应用主要是对风机和泵的调速控制。变频调速在风机中的应用为了适应矿井的特殊工作环境，通过对风机进行升级改造后，有效降低了以往的最低转速，这样改造后的风机不仅更加适应工作环境，而且每年也可以为企业节约不少电费支出。而变频调速系统在矿区液用泵在矿区给水中的应用也发挥了重要作用，对设备的机械冲击大大降低，工艺系统的控制也更加灵活，极大提高了产品质量。同时变频技术对抽水泵实施加减速、平滑启停的控制，使得井下液体趋于稳定状态，杜绝了水泵空转和频繁启停的耗