煤矿机电设备中变频节能技术的应用

＊张立鹏

（山煤集团河曲旧县露天煤业有限公司 山西 045000）

1.煤矿机电设备应用变频技能技术的作用与现状

(1)煤矿机电设备应用变频节能技术的作用

煤矿电气设备中频率转换技术的应用可以根据需要降低机电设备的功率使用量。实际应用中工作的基本原则是，在实践中，可以通过交流周期改变直流模式的频率，根据各种电器设备的工作内容和负荷进行调整。为了有效地处理环境问题，提出了可持续发展的概念。在煤炭开采过程中，各种机电设备耗电较多，通过变频调速，可以有效降低电耗，降低企业的生产经营成本，这对煤炭企业的发展非常重要。

(2)煤矿机电设备变频节能技术应用现状

伴随我国工业化的进步发展，对煤矿需求也随之增多，煤矿在运行过程中，耗电量无疑是比较大的，节能技术已经应用到机电设备上，如采煤机械、电梯、风机等设备，据有关资料显示，采用节能转换技术后，煤矿电气设备的使用功率显著下降。但是，由于资金技术的限制，煤炭电力设备改造的节能技术还没有引入。

2.煤矿机电设备中变频节能技术的应用原理

目前，节能变频技术已应用于我国矿山机电设备中，主要是煤机、提升机、皮带等，用于改变设备的工作效率，以适应变频方式的恒循环交流电，基于频率调制模型导入了系统的智能电气化，实现了智能的速度调整。频率变换例如，机电设备可以在不运作的状态下迅速地使其功率降至最小从而降低功耗。当设备处于满负荷或长时间高峰运行时，设备能迅速将电能转移到最大水平，以保证采煤工作不受影响和干扰，有效降低能耗。在机电设备中，合理利用节能转换技术，实现设备智能化操作，大幅降低运营成本，降低操作人员的工作强度，提高了煤炭工作的综合性。对我国煤炭工业的发展有重要意义。机电设备中采用节能变频技术的变频器组成如图1所示。

图1 变频器组成结构

3.变频节能技术在煤矿机电设备中的应用分析

为了将节能变频技术灵活应用于煤炭机电设备中，有必要分析具体的问题。不同类型的机电设备采用不同的节能频率转换技术。

(1)变频节能采煤机的整体应用

采煤机器是煤炭工作的核心。总体来说，煤炭机器有三个系统。电气系统、液压系统和动力系统。油压机械系统和煤机改造节能技术主要针对这三个系统的优化和调整来达到燃煤装置节能的目的。在部件分类上，采煤机可分为截割部、装载系统和行走装置。在采掘断面方面，不同类型矿井工作面对电源的要求也有很大的不同，因此，有必要根据具体情况对电源进行调整。一般来说，装置具有足够的牵引力时应尽量降低功耗，操作设备时，应控制好运行时间，因为采煤机不必满负荷运行，如果不满负荷运行，通过变频技术优化负载，更好地延长设备的使用寿命。

(2)变频节能技术在风机设备中的应用分析

为了保证以有害气体为主的矿井的采矿安全，必须不断使用矿井通风机稀释有害气体。这些气体对工人的人身安全有很大影响。而风机将对整个煤炭生产产生重大影响，它可以优化矿井的空气，保证煤矿工人的安全开采，井下空气环境处于不断变化的状态，因此，在风机的应用中，为了更好地与设备配合，设备必须是多功能的。节能转换技术适用于设备风机，可灵活优化风机功能。为了更好地保证矿山的空气质量，设备风机的压力也会降低。器件磨损的可能性增加，但能量转换技术的应用也增加。可有效降低风机应用中设备的磨损，使煤矿空气质量达到标准要求的程度。此外，还可以将通风机设备和空气质量检查设备相结合，实时检测矿井的空气状况，有效降低能源消耗。目前，节能转换技术在通风设备中的应用更加成熟，已在全国大部分矿井应用。

(3)变频节能技术在提升机中的应用

矿井开发过程中，提升机构的应用对保证采煤工作的顺利进行，提高采煤的质量和效果有重要意义。同时，通常不是满负荷运转，而是在满负荷和空车运转之间交替运行。这种情况下，使用节能逆变器技术，可以使电源符合全/空电梯的不同动作条件。将该技术与智能操作平台相结合，提供全负荷和空载不同的功率、效率和工作质量。降低料斗运转时的能耗，节约能源。

(4)变频技术在皮带机中的应用

皮带机是煤炭资源输送的重要手段之一。它能连续地将矿井内的煤炭输送到地面，但在设备运行过程中，皮带机构的负荷不是恒定的，有的高，有的低，但随着记录负荷的变化，它们消耗的能源是相同的，不同于高负荷时，它们得到了充分的利用，广泛应用于低负荷下。为了应对这一现象，最有效的措施是将频率转换技术和传动带结合起来，结合不同的运输需求，优化传动带的电力，也能有效地优化流线的使用。

(5)变频节能调节下的负载荷设备应用

在应用负荷频率变换技术时，使流程适应风机和泵的频率。在相关技术人员的领域里，有必要加强有关频率转换和速度调整的研究开发。本文介绍了在特殊采煤条件下频率调制手段的开发和应用。必须将转速风机的工作和整体性能的逐步改善和优化相结合。在改造前，要深入了解风机的基本工作，调节压力、风量等，改造后需要进行功率分析试验。在水泵的控制下，设备需要结合生产工艺系统的实际控制组成来调整变频调速和节能，在调整产品时需要提高调整的灵活性，为保证在节能泵的频率可变节能技术支持下的灵活应用，符合实际需求，逐步缩短稳定制动时间，调整外部制约，改变井内流体高度，压缩机泵的最大空载时间还能有效降低泵运行所需的能耗，避免运行中不必要的设备损失，延长设备的使用寿命，提高机电设备的整体生产效率，带动煤矿发展。

4.煤矿机电设备应用变频节能技术的维护对策

随着煤炭工业的发展，煤炭工业的节能技术不断提高，许多煤炭机械和电气设备集成在节能转换技术，我们要充分发挥节能变频技术的优势，为了最大限度地利用煤矿电气设备，笔者认为设备的维护保养也需要改进，可以从以下几个方面入手。

(1)完善煤矿机电设备维护管理制度

由于煤炭机电设备在复杂条件下运行时间较长，节能频率转换技术的应用在一定程度上减轻了高故障率这个问题，但是难以完全消除。因此，为了更有效地延长煤炭电气设备的寿命，可以降低故障率，充实煤矿现有电气设备的维护和运行系统，在具体的改善过程中，可以从如下入手。①需要进一步完善制度，确保设备管理有序进行。②技术研发负责机电设备的技术更新，为使变频技术更有效地应用于机电设备，在日常检查中，加强对各种电气设备的监督管理，及时发现设备问题和不足，采取措施优化，确认电器设备运行中是否存在安全问题，频率转换器正常工作。及时消除频率变换应用技术可能发生的紧急情况。避免设备运行时的影响和干扰。③机电设备操作人员需要不断提高专业知识和技能，如果在机电设备中应用节能变频技术，可能会出现故障，必须结合实际情况找出可能的解决方案和解决办法，因此，机电设备的故障可以在第一时间修复，从而提高机电设备的稳定性和可靠性。

(2)重视变频节能技术与机电设备的更新

随着科学技术的发展，节能转换技术在煤炭企业的各种应用中也具有快速更新的性质。因此，为了使节能变频技术在机械设备中得到更有效的利用，提高其工作质量，对于员工来说，应注意相关领域的技术更新，及时应用最先进的技术，将更好的频率转换节能技术应用于机电设备，优化传统设备应用中的缺陷和不足，提高设备的兼容性，使应用更加稳定和高效，提高工作质量和效率。

5.结束语

综上所述，现在我国对煤炭的需求量很大，很多行业的发展需要煤炭资源作为支持。煤炭资源的开采期间，需要机电设备，但在机电设备的开采过程中，其消耗量很大，这违背国家可持续经济发展的理念，要有效解决这个问题，减少能源消耗，就要合理利用能源转换和节能技术，使电器设备节能技术改造发挥作用，促进我国煤炭工业的发展。