煤矿机电设备中变频节能技术的应用研究

摘 要：我国拥有大量的煤矿资源，人们对于煤炭资源的需求量也很大，随着人们对环境问题、安全问题的重视，在进行煤炭资源开采时，需要注意的地方也越来越多。变频技术就是节能环保的一个重要研究方向。本文主要就煤矿机电设备中变频节能技术的应用进行了分析。

关键词：煤矿机电设备；变频节能技术；采煤机

中图分类号：TD40 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）36-0207-01

引 言

就我国当前煤矿的实际情况而言，企业在开采煤矿时，高度关注的内容是安全生产工作，因此，在煤矿中对变频节能技术进行应用。在最近几年，科技在不断的进步，国家也在大力宣传节能思想，在煤矿企业的机电设备运行过程中逐渐运用变频节能技术。比如皮带输送机，提高了机电设备的工作效率，大大提高了设备性能，在一定程度上降低了设备运行所消耗的能量，有利于节能。与此同时，减少了设备维修与修理的费用，降低了支出，提高了煤矿的经济效益。

1 变频节能技术概述

变频节能技术利用半导体器件的调节作用改变交流电源的频率，将原本固定的频率调整为用户所需频率，达到降低设备功耗的目的。该技术的核心元件是变频器，主要由逆变器、控制部分、整流晶闸管和中间直流环节四个部分组成，见图1。将变频器加装到线路之后，线路中发动机等设备的运行频率就会被变频器控制，达到控制设备运行速度的目地。在煤矿机电设备中，电动机的负载会因为实际任务的不同而频繁变化，因此安装变频器来调节电动机的工作频率将会大大减少设备的能源损耗，优化设备性能。

变频器在工作过程中，交流工频电源先通过一个整流器，此时频率、电压不可调节的交流电就会被转换成直流电，之后在运行指令的控制下，控制电路会对电源的频率和幅值进行控制，之后再通过逆变器将直流电转化为当前状态下电机所需的频率、电压可调的交流电来带动负载工作，具体可见图2。通常情况下，我们还需要给变频器安装一些辅助设备比如自动空气开关、噪声消除器等来保证输出电流的安全可靠性。大量实验数据表明，与工频相比，各种负载在变频状态下运行，其效率在不同程度上各有提升。

2 煤矿机电设备中变频节能技术的应用分析

2.1 在采煤机中的应用

采煤机一旦出现故障，整条生产线必须停止工作。变频器节能技术的引入，在很大程度上有效地解决了这一难题。就我国当前煤矿的实际情况而言，采煤机变频调速系统逐步得到完善，当前是“一拖一”的状态，交流变频调速采煤技术发展得越来越快，现在处于世界领先地位，水平较高。我国的电牵引采煤机在大量试验试验后，可以得出其行走功率最大为2×110kW，变频器电压380V，所以，我国的电牵引采煤机能够实现额定转速下恒定转矩调速。

2.2 在提升机中的应用

在我国的煤矿机电设备中一项重要的机电设备是提升机，提升机具有非常重要的作用，在煤矿的生产和人员安全方面起着很关键的作用。在以前传统的煤矿机电设备中，在电动机转子电路内接入金属电阻，这种方法虽然可以调速，达到要求，但是在实际的操作过程中，存在着很大的安全隐患，而且这种方法大量消耗电能。变频节能技术在提升机中的应用，有利于实现数学信息的化的控制，提高提升机的控制力，实现远程控制，有效完成重要任务。

2.3 在皮带输送机中的应用

变频节能技术对皮带输送机的应用与变频节能技术在提升机中的应用，在原理方面是一样的。通过皮带输送机，将井下的煤炭运送到地面上，在这一过程中，最大限度发挥摩擦力的牵引作用，借助张力变形和摩擦力，促进物体在支撑辊轮上运动，确保成功输送煤炭，保质保量地完成任务。皮带输送机在传统的工作状态下，为了实现皮带机的软启动，会采取液力耦合器，在工作的过程中，容易造成皮带断裂和老化；变频节能技术在皮带输送机的应用，有效地解决了这个问题，电机启动时，应用变频节能技术，大大降低了电流波动，减少了机电内的机械冲击，在一定程度上减少了机电内的发热情况。

2.4 在流体负荷设备中的应用

在我国的煤矿机电设备中，变频节能技术在流体负荷设备中的应用非常有必要。变频节能技术在流体负荷设备中的应用有利于提高产品的质量，促进工艺系统控制更加灵活，增加其灵活性。在泵空转时间和频繁起停时，会消耗能源，应用变频节能技术有利于降低消耗，促进煤矿的安全高效运行。

3 结束语

综上所述，变频技术在现代煤矿机电工程中的运用能够达到良好的节能效果，确保机械工程调速性能的稳定。在节能减排和科学发展观的深入发展下，变频技术在我国的煤矿工程中得到了广泛的推广和运用，同时，借助网络技术还能够实现各种机电设备的不同功能需求，拥有广阔的发展前景，在未来发展中需要引起相关人员的关注和重视。

参考文献

[1]张立文.变频节能技术在煤矿机电设备的应用探析[J].中国设备工程，2017（24）：213～215.

[2]张志强.煤矿机电设备中变频节能技术研究[J].山西能源学院学报，2017，30（04）：33～35.

收稿日期：2018-11-12