通过优化煤矿机电设备设计实现机电设备节能

通过优化煤矿机电设备设计实现机电设备节能

冯伟

山西阳泉煤业集团二矿 山西阳泉 045000

摘要：：改革开放作为我国历史发展的重要变革，对我国的社会发展和科技进步有着极其重要的影响，在一定意义上推动了我国工业产业的发展和社会的进步，为我国现阶段的国家发展和技术进步奠定了良好的基础。自从推行改革开放以来，我国的矿业发展就进入了一个全新的阶段，不仅为我国煤矿行业的发展做出了重要贡献，也在一定程度上优化了我国煤矿开采过程中机电设备的使用技术，从根本上促进了我国煤矿产业的发展。

关键词：节能控制；煤矿；机电设备；应用

一、前言

煤矿企业作为我国国民经济的命脉，其更是我国现阶段社会生产力发展的生力军，但是近几年来，随着煤矿开采规模的逐渐扩大以及设备使用率的普遍提高，我国当前的煤矿机电设备在其具体应用过程中的各种故障问题接踵而至，在一定程度上为我国煤矿资源的开采效率和质量安全带来了严重的影响。

二、节能设计及其基本原理

1.节能设计

节能设计结合半导体器件的调节实现交流电源频率的改变，调整固有的固定式频率为用户要求的频率，实现减小设备能耗的效果。此技术的中心组成元件是变频器，其由中间直流环节、控制部分、逆变器和整流晶闸管这几个部分组成。在线路中加装变频器之后，变频器可以控制线路中发动机等装置的工作频率，实现控制设备工作速度的效果。在煤矿机电设备中，由于实际任务的不同，电动机的负载会频繁发生改变，因此应用变频器对电动机的运行频率予以调节，能够使设备的能耗大大降低并实现设备性能的优化。

2.节能设计的基本原理

对于运行中的变频器，交流工频电源首先经由一个整流器，这时候不可调节电压与频率的交流点向直流电转换，然后基于工作指令的控制，控制电路会控制电源的幅值与频率，然后结合逆变器转化直流电为当时状态之下电动机要求的可调节的电压和频率的交流电，以实现负载工作。一般来讲，应将一部分辅助设备（像是噪声消除器、自动空气开关等）安装在变频器中，以确保更加稳定和安全地输出电流。很多试验数据证实，相比较于工频，变频状态下运行的一系列负载可以大大提升工作效率。

三、节能设计在煤矿机电设备中的具体应用

3.1节能设计在通风设备中的应用

基于煤矿采掘的不断开展，煤矿采掘持续增加深度，因此对煤矿风机功率的要求越来越高。持续增加的通风机功率要求，业已变成制约煤矿作业深入开展的一个关键性阻碍。鉴于此，倘若在煤矿通风设备中应用变频技术，那么就能够在生产过程中结合实际要求的风量大小自主调整通风机的运行功率，防止浪费电能，节能控制能够合理地降低能耗，从而能够实现理想的节能效果。

在采矿工程进行过程中，应用机电节能技术，能够在一定程度上提高采矿过程中的安全性，同时机电节能技术具备着较强的操作性以及应用性。正因为该技术所具备的强大的应用功能，其能够在地下工程进行过程中，实现全程监控，同时能够将监控的数据实时的传输给工作人员，从而能够在出现紧急情况时及时的进行预警。除此之外，如果系统某一部位出现了故障，机电节能设备还能够及时的进行更新以及自我恢复，通过这一系列智能化操作，能够及时的察觉在开采过程中所出现的诸如工作负荷过大、电机失灵及电路短路等对于正常生产及开采造成不利影响的因素。而在出现这一类安全事故时，机电节能技术能够及时的检测出来并进行预警，从而从根本上降低事故风险发生的概率，提高质量过程中的稳定性以及安全性。

将机电节能技术应用于煤矿开采过程中，所相关的一系列机械设备都具备了更高的智能化以及自动化。应用这一系列高智能化以及自动化机械设备，能够极大程度上代替人工进行操作，减少工作人员工作量，从而简化甚至是规范了各个操作流程方式。减少由于人工操作带来的失误对于整个生产力造成的不良影响，并且不断规范生产流程，提高生产安全性及稳定性。

一般，同机电节能技术相关联的各项机械设备以及操作仪器都具备了较高的智能化以及自动化应用。而应用这一系列机械设备，能够提高故障监测以及日常保养的工作性能。除此之外，通过应用机电自动化设备，能够有效提高整个矿井机电系统的自动化，从而防止在设备操作的过程中， 因为人为操作失误或者是失灵，而造成的不良影响，进一步的规范生产操作流程，保证工作质量，提高工作效率。

电节能技术在煤矿采煤过程中的应用

3.2在采煤机中的应用

在煤矿产品行业当中最为广泛的机电节能技术的应用形式在于采煤设备的研发，首先，一般情况下采煤机具备有良好的牵引能力，这样才能够在开采出来的煤炭传输过程当中， 为设备提供源源不断的牵引力，以促进煤炭运输工作顺利进行。其次，通过应用这种电牵引采煤机，就能够在采煤系统下滑的过程中进行发电制动，同时电牵引采煤机的轴部安装有防止机器滑动的制动器，因此这种采煤机广泛的适用于一些大倾角煤层的开采工作，同时在电牵引采煤经营过程中，不需要配备其余防滑装置。除此之外，因为这一项电牵引采煤机配备过程中，其元件都不易受到损伤，除了整体电动机的整流子以及电刷容易因为磨损而出现破损而更换之外，并不存在其余的易损元件，也因此这种电牵引采煤机运行过程中较为平稳可靠， 同时使用寿命长，牵引效率高，不需要经常维修等一系列特点，使其广泛利用于各项采煤工业过程中。

3.3在提升机中的应用

矿井提升机是如今煤矿开采行业当中应用到的具备有最高智能化水平以及机电节能进程的矿井设备，而其中的一项最为经典的矿井提升机产品在于全数字化交直流提升机，而其中最具代表性的产品又在于内装式提升机，其内装式提升机其内部的结构使用的是合二为一式的滚筒装置以及驱动。应用这种结构使得机械结构更为简化，从而能够将电子、计算机、机械以及自动化技术之间实现有机结合，广泛的应用于煤矿开采过程中。

3.4在皮带机中的应用

通过将机电节能机制应用于皮带机当中能够实现开采之后的煤矿的运输，从而进一步的加强运输系统运输过程中的稳定性，通过应用皮带机，使得煤矿输送系统能够长距离长时间的进行输送，同时又因为皮带机具备有较大的输送量，同时在输送过程中使得煤矿输送系统更为可靠，具备有更高效率的同时，具备较高智能化等优点。根据上文可以看出。想要有效的应用并且落实机电一体化技术，则必须在煤矿企业运行过程中充分的发挥该技术在采矿行业当中潜在的各个价值。通过有效的应用各个机电一体化技术，从而为煤矿企业创造更高的生产效率。而如今在各个煤矿机械设计过程中也逐渐的融入了机电一体化技术， 进而有效提高煤矿开采及生产效率，使得煤矿开采及生产过程中应用到的机械设备，逐渐的朝着机械化以及智能化的方向发展，有效保证煤矿生产过程中的安全性，从而及时的更新旧设备，引入新设备，最大程度的加快新型煤矿机电设备及产品开发速度。

四、结语

总而言之，相关人员要从其本身入手，对其运行方式将进行研究，对其中可引进节能设计的点进行寻找，然后将变频器安装在相关位置处，使该种设备能源使用量和浪费量同时得到节约。在安装变频器后，节能控制相关人员要通过实验，检测能源消耗量，然后对其进行优化改善，使其最终的节能优势得到显著表现。

参考文献

[1]缪协兴，钱鸣高.中国煤炭资源绿色开采研究现状与展望[J].采矿与安全工程学报，2009（1）：1-14.

[2]付涛，石黄霞，刘光辉，等.节能控制交直流复合电压叠加谐波电压下的绝缘纸电老化特性研究[J].节能控制合成材料老化与应用，2019，48（5）：29-32.

[3]王李鹏.节能设计在煤矿机电设备中的应用[J].中国高新技术企业，2015（28）：97-98.

[4]王强.基于节能设计在煤矿机电设备中的应用[J].

机械管理开发，2015（3）：66-67，87.