浅析煤矿机电设备中变频技术的节能改造

浅析煤矿机电设备中变频技术的节能改造

刘少华,王震

陕西陕煤澄合矿业有限公司西卓煤矿 陕西省 渭南市 714000

摘要：在煤矿开采中，由于环境恶劣，各类地质及生产条件复杂，很多机电设备需要频繁启停，因此导致电能消耗过大，且机电设备工作效率较低，同时设备的频繁启停对电网冲击过大，影响电网的安全运行，严重制约着煤矿的进展。因此变频节能技术的应用为煤矿发展注入了新的动力，通过应用变频节能技术，可以科学有效地实现能源的节约，达到降低煤矿生产成本的目的，同时还可以保护设备的安全平稳运行，延长设备使用寿命，对煤矿长久发展有着重要的作用。

关键词：煤矿机电设备；变频技术；节能改造

1煤矿机电变频控制的概述

变频控制的技术，其实就是社会经济发展和进步到一定阶段时代的产物，它融入了计算机技术，电子技术以及其他技术的特征和优势，形成了综合性性质的技术途径。变频控制技术结合实际是充分运用半导体元器件自身功能来转换电源发送电流，使发电机设备转速获得有效调整从而达到环保节能目标。随着科技的进步，半导体技术也在进行着优化，很大程度上推动着变频控制技术得到了优化和发展，同时也提高了变频控制的水平。在功能上、性能上也更加能满足现阶段的要求。在变频控制技术优化方面，其主要利用半导体器件来对工频电源电流进行调控和变化，以此来达到对不同机电设备的电能调控，在提升生产质量和效率的前提下，减少生产需要消耗的电能。

2变频控制技术应用价值

变频控制技术在煤矿生产中的应用具有重要意义。第一，有助于能耗的降低。随着我国经济的发展，人们生活质量的提升，能源消耗的速度越来越快，煤矿行业间的竞争激烈程度也日益突出。煤矿行业想要在市场竞争中行稳致远，就应该进一步提高能源供给，在生产作业中提高效率降低能耗。对于煤矿生产而言，机电设备是最能够消耗能源的，其消耗的电量超过了电力消耗的三分之二。通过将变频设备与机电设备的融合，可以在很大程度上节约低电力的消耗。第二，有助于机电设备使用的安全性以及年限的延长。在进行煤矿的开采作业时，出现安全事故的主要原因是生产和运输设备使用不合理造成的。将变频技术应用到生产运输设备中，可以保证机电设备的输出功率与生产作业相适应，能够提高设备运行的稳定性，降低安全事故发生的概率，同时对于机电设备也能够起到一定的保护作用，延长机电设备的使用年限。

3煤矿机电设备中变频技术的节能改造措施

3.1变频节能技术在提升机中的应用

在煤炭生产过程中，提升机设备的应用范围和频率都相对更高，可见提升机设备对于井然有序地生产落实有着积极影响，进一步提高提升机设备的工作效率和节能环保性非常必要。具体来看，煤矿生产过程中，提升机的工作并非贯穿始终，通常情况下也不会长期处于满负荷运行状态，所以要想进一步降低提升机工作过程中的能量消耗，从空载状态的能耗控制层面进行具体的技术落实可行性更高。以实际工作为例，在对开采后的煤矿进行运输时，提升机自然会呈现满载状态，但在完成煤炭资源运输工作后，提升机会在空载状态下再次运作，从而到达特定地点为后续的煤炭运输做准备，而空载状态下机器设备消耗的能源与满载状态下是相同的。由此可知，提升机的空载状态会拉高成本、造成浪费。基于此，在应用变频节能技术时，工作人员应该结合提升机的空载状态工作频率进行设备调节。

3.2皮带运输机节能改造

皮带运输的主要目的是将煤矿资源从地下运送到地上，皮带运输机作为交流电的电动机动力，主要是以液力耦合器的方式实现传送，并以工频拖动的方式运行工作。通过这种方式，能够提高煤矿机电设备的运输效率，但是皮带运输机在工作中需要消耗大量的电力资源，不仅传动效率低，而且受到机械冲击力比较大。基于此，进行变频技术节能改造技术研究，使皮带运输机的重载和启停中避免出现跑带和断带等问题，有利于皮带运输机工作效率的提升。利用变频技术可以使皮带运输机的强度降低，并根据使用的时间进行调节。而在变频应用驱动的过程中，变频技术在皮带运输机的节能改造中可以有效延长带式运输机的启动方式，有利于降低设备的投入成本要求。在这个过程中，将变频技术中的运输机和电机结合在一起，缓慢启动这些运输方式，并随着运输机张力的减小而不会出现损坏的情况下，能够做到对皮带运输机设备储存能量的有效释放。在对变频器的应用中，针对多电机的驱动，需要从控制阀进行有效驱动，不仅能保证成功率的平衡性，也能使变频器可以避免带式运输机启动时造成的冲击，最终有利于降低对运输机造成损坏。

3.3在煤矿采煤机中的应用

煤矿的生产主要通过采煤机进行，但采煤机在煤矿生产过程中需要消耗巨大的功率，传统控制采煤机消耗功率的方式会消耗大量的电能，而将变频技术应用到采煤机中可以在有效降低功率消耗的同时不浪费电能，随着我国科学技术的不断发展，将变频器应用到采煤机中的技术已经非常成熟，能起到很好的降低能量消耗的作用。如今，在采煤机的调速系统中，其配置模式通常情况下为“一拖一”模式，即一个变频器只为一台采煤机调频，变频器再利用回馈型四象限运行原理，能将多余的电能反馈回电网，同样起到了很好的降能节耗的作用。在采煤机中应用变频技术能使采煤机自主地进行转速调整，降低了采煤机的熄火溜车概率，使采煤机的操作更加科学化、合理化、人性化，也能在很大程度上提高煤矿的生产效率。同时，在生产同样数量煤炭的情况下，使用变频器的采煤机要比普通采煤机的生产时间少很多，既提高了生产工作效率，又降低了能量消耗。

3.4变频节能技术在水泵中的应用

根据煤炭生产的具体工作流程进行分析可知，在利用机电设备进行工作时，工作人员需要合理调节网管闸阀的开合度，借此有效控制水泵的具体流水量，从而有效维持相关设备的正常工作。在具体工作中，水泵转速不发生变化的前提下，对水流量进行控制是不可或缺的工作内容。从变频节能技术在水流量控制中的具体措施来看，煤矿开采过程中水泵设备会在运行过程中持续处于工作状态，长期处于运转状态的水泵造成的资源浪费较多，对煤矿生产工作整体的经济效益造成负面影响。因此，充分借助变频节能技术的应用优势，对水泵进行优化调节，从而使水泵中的流水量控制工作合理性进一步提升，减少机电设备运行所造成的能源消耗量。总体而言，现阶段煤炭行业中，煤炭开采过程中应用的水泵大多属于大功率设备，实际工作中需应用的水泵数量比较多。基于此，相关单位需要积极引入变频节能技术，在根源上降低设备运行造成的成本消耗和能源损失，从而为煤矿行业注入全新的发展动力。

4结语

在煤矿机电设备中使用变频技术节能改造的方式，有助于降低能源的消耗，从而提高对煤矿的开采能力。通过变频改造的方式，不仅使煤矿机电设备的运行稳定性得到保证，也能提高设备的运行效率，有助于促进煤矿机电设备在矿井中的长远发展。

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