煤矿机电变频控制技术与节能的分析

吕子宾

摘 要：我国的社会经济在近些年來取得了快速发展，与之相伴随的就是市场竞争变得日加激烈，企业能否取得发展和先进技术的支撑以及储备变的密切相关，这体现在各行各业中，煤矿开采企业也在这一行列。

关键词：煤矿机电设备；变频节能技术；应用

1 变频控制技术应用特点与状况

1.1 变频控制技术应用特点

煤矿在实际生产过程中，由于生产环境差，电机功率大，启动电流大，而变频控制技术在煤矿生产中的应用可以有效满足煤矿行业发展的需求，胶带机、提升机等大功率设备变频控制技术的应用，减少了电能消耗。变频控制技术是对通过改变电机工作电源频率的方式来控制交流电动机的电力控制，从而降低电能的消耗。

1.2 变频控制技术应用状况

在煤矿机电设备功率方面，机电设备在实际运行期间经过了GTR、IGBT的智能功率模块IPM更换的形式得到了快速发展，而设备中的变频功率也在不断增加。机电设备在运行期间，整个设备中的压频比控制方法也随着煤矿行业的快速发展发生了的变化，并将现有机电设备矢量控制方法进行创新、完善，并对整个机电设备通过直接转矩的形式进行控制，减少煤矿在生产时电能的损耗。在煤矿变频控制技术创新过程中，出现了模糊自动化控制与人工神经网络等控制技术，扩大机电设备的变频控制技术的使用范围，并将原有单一的数字信息处理技术创新、完善，通过专用集成电路开展各项工作任务，只有这样才能保证所得出的处理结果有着较高的准确性，可以通过指令集计算机结果形成全新的集成电路，通过科学、合理的途径进行电力传输，减少电力的损耗，提升能源的使用效率，实现电力节能。

2 煤矿机电设备内使用变频节能技术的现状

21世纪以后，智能技术以及数字化技术取得了快速发展，这在一定程度上促进了对变频节能技术的深入研究。我国的变频节能技术在近些年来的智能化程度以及智能化水平变得越来越高，在煤矿中也得到了广泛的运用。但是因为我国在能源节约这一方面的关注比较晚，造成了变频节能技术运用到煤矿机电设备内的发展比较缓慢，同时也存在着一些问题。第一，在运用的过程中，没有完善的规范制度。因为没有制定相关的规范制度，导致了一些负责人的责职不明确，相互之间推卸责任，最终造成了节能效果并不明显。第二，变频节能技术的管理水平比较低，没有做到充分监督，这就造成了一些煤矿机电设备无人巡视或者是巡视的次数比较少，相关工作人员没有立即发现设备中的一些故障，对设备的正常运转造成了影响。第三，将变频节能技术运用到机电设备内的自动化程度比较低，同时管理比较混乱，一些需要人工完成的工序容易存在失误，进而对机电设备的正常运转造成了影响，使工作效率降低。

3 煤矿机电设备变频技术的应用分析

3.1 应用在提升机中

在煤矿开采的过程中，提升机发挥着重要的作用，实际上就是将煤矿开采工作所需的物料、人员安全的传运到指定位置。就传统的运行技术而言，其控制方式主要就是电阻切换，实现调节提升机速度的目的。但是，这样的控制方式存在一定缺陷，即在提升机运行的过程中，会消耗大量的电能，很容易出现故障等问题，加之电阻调速的范围小。对此，将变频控制及时应用在提升机中，能够使提升机的运行速度得到精准的控制，弥补传统控制方式存在的不足，保证提升机能够在平稳的前提下实现加速、减速，全面提升煤矿机电系统的性能，实现节能的目的。将变频控制系统应用在提升机中，其具体方式如下。（1）在应用的过程中，将编程器与变频控制技术结合起来，同时编制具体的指令，调整变频控制的形式，有效地控制了电控系统中继电器存在的逻辑关系。同时，将变频控制器应用在提升机中，还能够将电路图、梯形图等进行准确的转换，保证提升机稳定运行。（2）将变频控制技术应用在提升机中，仅仅需要使用少量的外部线路便可以控制继电器，而这样的方式能够有效减少机电中的继电器数量，从而进一步改善了提升机中故障多等问题，为机电的运行提供良好的环境。（3）在处理提升机的故障时，能够通过触摸屏、编程器对故障进行全面排查，操作方式简单、便捷，能够使工作人员全方位地掌握电器、机械存在的故障。

3.2 应用在皮带机中

在煤矿的生产过程中，皮带机的能耗要远远大于提升机的能耗，皮带机经常达不到满负荷运行，皮带机传统控制方式采用降压启动方式。启动电流降低，电机启动力矩降低，二空载启动电流小，实际上，胶带运输经常带负荷启动，增加电机启动力矩，增加电机的启动电流，电机容易发热，甚至烧毁电机。运行时电力消耗大，因此，將变频控制技术应用皮带机中，能够使其实现“软启”、“软停”的目的，改变了皮带机在传统控制方式中存在的不足，例如：带负荷启动胶带机的过程中，通常会产生较大的电流，使电机发热、发烫，严重的情况下会烧毁电机，同时也造成电力的浪费；采用变频控制技术，能够保证皮带机的稳定运行，提高皮带自身的性能。

3.3 应用在通风机中

在煤矿生产中，通风机是其不必可少的设备，运行时间长，能耗大，对于整个矿井的节能至关重要。随着煤矿不断开拓延深，巷道长度不断增加，增加了通风机运行的阻力。因此，通风机在运行的过程中，需要不断加大通风机的风量；如何才能够有效增加通风机的风量成为当前面临的主要问题。将变频控制技术控制在通风机，通过变频器调整风机转速，实现风量大小的控制，避免风量浪费的现象，实现节能的目的。通风机采用变频控制技术，实现了"软启动"，避免在启动的过程中由于电流较大而影响电网的运行，变频控制技术能够适当的调整通风机的负荷，使其不必长时间出于满负荷运行状态，在降低能耗的同时，还能够延长通风机的使用寿命。

4 结语

我国是煤炭储存和煤炭生产的大国，但一些问题仍然存在煤炭开采的过程中。我国的科技水平在近些年来取得了快速发展，我国逐渐将一些科技产品运用到各个行业内，并同时取得了一些成就。变频节能技术在近些年来已经发展成熟，将其运用到煤矿机电设备内，可以使设备的运转效率得到提升，节约了设备的维护成本以及设备消耗的电能，这对于煤矿行业的发展具有深远意义。

参考文献

[1]赵刚.探讨我国煤矿机电设备中变频节能技术的应用[J].矿业装备，2018（03）：64-65.

[2]魏荣启.煤矿机电变频控制技术与节能的分析[J].能源与节能，2018（02）：59-60.

[3]崔杰.煤矿机电设备中变频技术的应用探究[J].山东工业技术，2018（04）：89.