導語：煤礦機電設備中變頻節(jié)能技術的作用一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要:煤礦是我國重要的生產(chǎn)資源，是國家生產(chǎn)發(fā)展必不可少的重要組成部分，對煤礦的開采既要保證質(zhì)量效率，又要保證節(jié)能安全。近幾年節(jié)能減排成為國際熱點話題，大多數(shù)國家都面臨嚴重的能源危機，因此我國必須高瞻遠矚，不斷升級改良煤礦機電設備，提升其技術含量。變頻節(jié)能技術作為一種新型技術可提升煤礦機電設備的控制功能和節(jié)能性能，因此未來煤礦機電設備的發(fā)展必然與變頻節(jié)能技術息息相關。基于此背景，對煤礦機電設備中變頻節(jié)能技術的應用進行了分析，希望能為相關工作人員提供理論借鑒。

關鍵詞:煤礦機電設備;變頻節(jié)能技術;應用

煤礦資源在我國各行業(yè)的發(fā)展中扮演重要角色，是工業(yè)發(fā)展的基石。但從近幾年的數(shù)據(jù)報告顯示煤礦井下‘四大件’的耗電總量占總耗電量的60%左右，除了常規(guī)使用，還普遍存在浪費現(xiàn)象。在黨的會議上強調(diào)，要實現(xiàn)經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)環(huán)境的和諧共生，因此開發(fā)節(jié)能技術緩解煤礦機電設備的耗電問題刻不容緩，變頻節(jié)能技術具有良好的調(diào)速性能與節(jié)能效果，在保證生產(chǎn)質(zhì)量的同時，可降低設備對資源的依賴，另外，其自動化程度較高，可大大提高煤礦作業(yè)效率。

1變頻節(jié)能技術的基本原理和發(fā)展

變頻技術是指通過改變交流電頻率的方式實現(xiàn)對設備的自動化控制的過程，在變頻技術的實際應用中可在系統(tǒng)前端給機電設備設置參數(shù)值，然后通過了解負載段的變化值改變設備的運轉(zhuǎn)條件，進而提高機電設備的運轉(zhuǎn)效率。相較于普通技術而言，變頻技術能在同等的時間內(nèi)增加運轉(zhuǎn)速率，但對能源的消耗卻同比下降。變頻節(jié)能技術的作業(yè)公式如下:n=50f/p，n為電動機轉(zhuǎn)速，f為變頻器的輸出頻率，p為電動機的極對數(shù)，假如設備運轉(zhuǎn)的頻率在0－50Hz，則n的調(diào)節(jié)范圍很寬。依據(jù)公式可知，變頻調(diào)速就是根據(jù)電動機電源頻率的變化來實現(xiàn)調(diào)速的。對煤礦的生產(chǎn)而言，作業(yè)環(huán)境相對特殊，要求技術要滿足安全性，變頻節(jié)能技術并不能輕易的在井下應用，不過隨著技術的不斷革新，變頻節(jié)能技術的集成度越來越高。以空氣壓縮機為例，可以根據(jù)企業(yè)壓縮空氣系統(tǒng)的使用情況改良設備，而變頻節(jié)能技術就是最好的選擇，在空氣壓縮機上按照循環(huán)啟動的方式閉環(huán)控制大約4臺空壓機的運行，然后由變頻節(jié)能裝置自動采集現(xiàn)場的氣壓，整個過程如圖1所示?？偟膩碚f，變頻節(jié)能技術可以很好的改善設備性能，對提高效率，維護效益大有裨益。

2煤礦機電設備中變頻節(jié)能技術的應用

2．1變頻節(jié)能技術在流體負荷設備中的應用。2．1．1風機中的變頻調(diào)速。風機是煤礦生產(chǎn)的必要設備，目前已經(jīng)出現(xiàn)了專為煤礦特殊環(huán)境所設計的變頻調(diào)速裝置，期望通過技術更新實現(xiàn)設備的功能升級，譬如晉煤集團某礦井在風機改造中把原來JRQ—1510—10型高壓繞阻式電機改成了型號為JSI57—10的低壓鼠籠式電動機，經(jīng)技術改良后，1臺變頻器可以控制2臺電機，相當于節(jié)省原來1/2的功率。同時，設備經(jīng)過改造后，實際轉(zhuǎn)速與之前相比下降了大約70r/min，電機的輸出功率較之前相比也增加了1/3，風機所產(chǎn)生的風量和風壓大大提高，不僅適用于礦井環(huán)境，還滿足技術應用要求，最后在年終財報中發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過技術改進大約節(jié)省電費56萬元。2．1．2泵中的變頻調(diào)速。變頻調(diào)速在礦區(qū)給水中的應用比較大，利用變頻技術可以降低煤礦機電設備對機械的沖擊，從而增加工藝系統(tǒng)控制的靈活性。對主排水泵而言，降低能耗必須有效控制其平滑、起停、加減速的指令，利用變頻器和PLC控制器可以為水泵設備設計1套監(jiān)控系統(tǒng)，從變頻器的控制中降低水泵空轉(zhuǎn)的頻率，并且可以降低對設備的損耗程度。2．2變頻節(jié)能技術在機械動力負荷設備中的應用。2．2．1變頻節(jié)能技術在采煤機中的應用。變頻節(jié)能技術在采煤機中的應用相對比較成熟，我國的采煤機變頻調(diào)速系統(tǒng)早已從原先的一拖二改為了一拖一，這說明我國對交流變頻調(diào)速采煤的技術研究較深。從應用實際出發(fā)，我國采煤機最大的行走功率為2×110kW，變頻器電壓為380V，在這種恒定條件下，可以對恒定功率進行調(diào)速，在2臺變頻器之間控制轉(zhuǎn)矩平衡，進而增強采煤機的作業(yè)功率。以太礦采煤機為例，經(jīng)過研發(fā)生產(chǎn)了型號為MGTY300/730－1．1D的電牽引采煤機，并將機器應用于范各莊礦中，由于該礦井的地理位置復雜，采區(qū)的傾斜角較高，普通采煤機無法達到作業(yè)標準，應用雙變頻電牽引采煤機可以對大傾角工作面實現(xiàn)實時調(diào)節(jié)，機器在邊坡處也未發(fā)生下滑等現(xiàn)象。2．2．2變頻節(jié)能技術在提升機中的應用。提升機在礦山中的應用較多，目前提升機變頻器的研發(fā)也愈來愈符合施工標準，目前已經(jīng)有數(shù)百臺用于實踐，其中最常見的型號為JD－BP32－185P，這種以變頻節(jié)能技術為基礎的煤礦機電設備在數(shù)字化控制上相對成熟，便于工人操作，在構思之初就安裝了專門控制設備的軟件，故而工程師可以通過數(shù)據(jù)傳送了解其施工狀態(tài)。變頻提升機具有較高的兼容性，借此可為操作人員提供較為完整的輸入輸出接口電路。2．2．3變頻節(jié)能技術在膠帶輸送機中的應用。膠帶輸送機在煤礦生產(chǎn)中起到運輸作用，設備功率一般較大，且需依賴高電壓，在以前的技術中往往會出現(xiàn)輕載或者空載的情況，雖然不會給煤礦生產(chǎn)帶來問題，卻在無形中浪費了資源，造成了電能的不必要浪費。在該設備中應用變頻節(jié)能技術可明顯緩解該問題，山西晉煤集團下屬公司用四象限變頻調(diào)速技術研發(fā)了新型膠帶輸送機，該設備可將電機產(chǎn)生的部分能量反饋到電網(wǎng)中，這樣可以有效降低對能耗的使用。

3結(jié)語

變頻節(jié)能技術在煤礦機電設備中的普及程度越來越高，雖然整體應用率還達不到國家期望的標準，但發(fā)展前景良好。我國煤礦資源豐富，但人均資源極少，因此必須充分了解當前技術，不斷研發(fā)剖析新變頻技術，進而推動我國煤礦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

參考文獻:

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［3］劉學偉．變頻技術的使用原理及在煤礦機電設備中的運用研究［J］．數(shù)字化用戶，2014，11(18):135－136．

作者:宋婭敏 單位:晉煤集團