现阶段我国煤矿机电设备变频节能技术的应用

杜培 秦冬松 赵彦辉

摘要：我国经济的迅速发展以及科学技术水平的不断提高，我国的煤炭生产行业不断新技术、新工艺，并取得了较大程度上的发展，为行业整体水平的提高以及国民经济的发展做出重要贡献。但在目前状况下，我国的能源供给增长速度与经济的发展速度不能保持一定的一致性，在这一不同步的现实之下，能源的供给问题对经济的可持续发展造成一定的制约。因此，必须通过“开源节流”的办法及时而有效的解决能源供给问题。在这一背景之下，变频节能技术应运而生，它是一种效果较好的节流方法。本文主要针对煤矿机电设备中变频节能技术的应用进行研究与分析。

关键词：煤矿；机电设备；技术

我国煤炭资源极其丰富，煤炭资源储量居世界前列，是一个典型的煤炭大国。当前，煤炭在我国资源使用中占据着极其重要的份额，且在我国经济发展中发挥着极其重要的作用。但是，我国煤炭开采的现状令人担忧，不仅安全事故居高不下，而且生产耗能也很严重，特别是在中小煤矿中，这种状况就更为普遍。随着技术的进步，变频节能技术逐渐应用于煤矿机电设备中，逐渐改善了煤矿生产能耗严重的问题。

1 变频节能技术的特性浅析

变频节能技术能够对能源消耗的减少起到直接作用，正是由于这一作用，使得变频节能技术受到了国际社会的广泛关注。而变频调速技术作为改善电动机驱动方式的一种先进技术，能够使电动机在最节能的转速下运行，同时也能够取得十分明显的节能效果。

对于变频调速而言，它主要是对电力半导体器件进行有效地利用，通过发挥其通断作用，对电压和频率固定不变的工频交流电进行一定程度的转变，使其成为电压或者频率可以改变的交流电，我们称这种电能控制装置为“变频器”。变频器的工作原理主要如下：简单而言，变频器采用的是“交———直———交”方式，即首先对整流器进行有效运用，将工频交流电源转换成为直流电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。一般情况下，变频器的电路主要是由四个部分共同组成的，分别是整流部分、中间直流环节部分、逆变部分以及控制部分。其中，整流部分主要采用三相桥式不可控整流器。逆变部分则为 IGBT 三相桥式逆变器，这一逆变器输出为脉冲宽度调制波形，即所谓的PW M ，它在变频技术当中有着十分重要的地位与作用，是变频技术的核心技术之一。而对于中间直流环节部分来说，主要是滤波、直流储能和缓冲无功功率。

2 变频节能技术的使用情况以及其使用原理

在我国的煤矿生产过程中，对于运作的安全性要求是非常高的，所以我国在不断发展的过程中都在努力寻找适合煤矿的技术，变频技术的应用虽然在很大程度上提高了煤矿机电运作的安全和效率，但依旧没有完全融入煤矿机电设备中。通过不断的实践摸索和开发研究，变频节能技术已经可以融入煤矿机电设备中，使得煤矿机电设备的工作效率大大提高，而且变频节能技术的本质可以让煤矿机电设备的耗能减少，不仅提高了工作效率，还能很有效的提升煤矿产业的经济效益。

变频节能技术在许多方面都有其他技术系统无法比拟的优点，比如在功率控制方面，专业的功率控制配件让变频技术的运用程度不断加深，使得变频的功率在运行的过程中逐渐增大，而且变频技术的控制方面有非常先进的系统支持，不同的控制方法进行互补用让变频节能的技术应用面更广阔。在变频节能技术的研究方向上，信息技术的支持和发展让变频技术走向更高端的科学化和人性化，控制系统的智能完善和集成系统的管理范圍都在很大程度上得到了发展，并且变频节能技术从传统的单一数字处理变成了信息化的数字信息集成处理，利用计算机的先进性和信息技术的支持让变频节能技术的研发有了更广阔的发展方向。最后是变频技能技术在功能方面上的提高，不断的科学化与全面化让变频节能技术有了更广阔的应用面，综合性能不断增强。

3 变频节能技术在机电设备中的应用情况分析

信息技术逐渐普及到社会的各个领域中，变频节能技术的应用经过信息技术的渗透，使得其使用程度也变得更广。在我国的煤矿机电设备运作过程中，变频节能技术的应用不断加强，本文主要从以下几点结合实际内容进行分析。

3. 1 变频节能技术在采煤机中的应用分析

在我国不断发展更新的过程中，采煤机的频率变化调控已经从传统的由一拖二进步到一拖一，在我国采煤机的技术应用中，能量回馈型的四象限运行技术是超越世界其他国家的，我国国内自发研制的采煤机在功率最大化方面已经可以调控到 2 ×110kW，这相对于其他国家是非常先进的，变频器的控制电压是380V，在这个控制电压下可以很稳定的实现额定转速的调控功能，从实际的运行状况观察，能量回馈型的四象限运行技术可以扩大采煤机的工作范围和控制程度，让采煤机有更安全的运行保障。

3. 2 变频节能技术在提升机中的应用分析

在煤矿机电设备中，提升机的应用面是非常广泛的，而且提升机本身的使用价值就比较高，通过对提机正确的使用，可以让煤矿的运作有更可靠的安全保障，在一定程度上也保护了工作人员的人身安全。传统的煤矿机电设备中，对于提升机的使用和安置是比较缺乏科学性的，而且其技术支持比较落后。在传统的提升机中想要控制机电设备的运转频率就必须在电动转子内加入电阻，这样会让提升机运作时产生巨大的安全隐患，对工作人员和施工安全都带来了巨大的影响，而且加入电阻的办法会让电能消耗过快。在提升机中加入变频节能技术可以实现对提升机的现代化控制，让提升机可以收到远程控制，确保施工的安全性，并在很大程度上保证了提升机的运转效率。

3.3 变频节能技术在皮带传送机的应用分析

与提升机的运作情况基本相似，其原理也基本相同，皮带传送机在实际运作过程中利用变频节能技术可以更有效的将煤矿从矿井下运输到地面上。变频节能技术可以整合煤矿机电设备中的电流波动情况，使机电发热情况减少，发挥皮带的实际作用，提升其工作效率。这样就可以改变皮带传送机的运作频率和效率，在很大程度上提高煤矿机电设备的实际运作价值，不仅可以让变频节能技术很好的应用在煤矿机电设备中，还可以让皮带传送机得到最大程度的应用。

4 总结

本文主要针对煤矿机电设备中变频节能技术的应用进行研究与分析。就目前我国的实际发展状况来说，变频节能技术的应用是必然的，其应用价值和应用方向是非常适合我国煤矿机电设备发展的趋势的，但变频节能技术还不够完善，在许多煤矿机电设备中应用程度依旧没有达到标准，在不断发展的过程中，希望广大相关工作人员可以不断创新和不断研究，让煤矿机电设备变频节能的技术应用发展有更广阔的前景。

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