| 标题 | 变频节能技术在煤矿井下机电设备中的应用 |
| 范文 | 郑志平 摘 要：煤炭资源作为我国重要的化石能源，在我国的能源中占据着极大的比重。山西省作为我国重要的煤炭资源基地，每年都开采出大量的煤炭用于能源、电力、炼钢和化工等多个行业，做好煤炭的开采对于保障经济的发展有着极为重要的意义。煤炭开采出于安全和效率方面的考虑在井下大量使用机电设备，机电设备的安全性与煤矿开采的安全性密切相关。随着电子技术的不断进步和发展，变频技术取得了长足的发展与进步，通过将变频技术应用于煤矿井下机电设备中将能够有效地提高煤矿井下机电设备运行的安全性并降低煤矿井下机电设备的能耗，对煤矿井下安全管理有着极为重要的促进作用。 关键词：煤矿；井下机电设备；变频技术；应用 中图分类号：TD63 文献标志码：A 0 前言 煤矿开采需要大量的煤矿井下机电设备，做好煤矿井下机电设备的管理与应用有助于提升煤矿的开采效率与质量，现代煤矿开采应当积极借助于各种先进的技术与设备，变频节能技术是现代控制技术的重要发展方向之一，随着电子信息技术的发展与进步，控制系统逐渐智能化和系统化且调速系统的集成度越来越高，通过将变频技术应用于煤矿井下机电设备中将能够大大降低煤矿井下机电设备的能耗，通过试验测算将变频技术应用于煤矿井下机电设备中能够降低20%～50%左右的电能消耗。此外，通过应用变频技术还能有效地的缓解大功率电机启动时所存在的冲击，降低设备损伤，提高煤矿井下机电设备的使用寿命。 1 变频技术的特点与应用现状 煤矿井下开采是一项复杂而系统的工程，在这一过程中需要使用到大量的机电设备，机电设备的安全运行直接影响着煤矿井下开采的安全性与开采作业的效率。变频技术是一种现场设备控制技术，通过变频技术的应用在有效地提高煤矿井下机电设备的性能与工作效率的同时降低煤矿井下设备的能耗，实现煤矿的节能化开采。相较于传统的煤矿井下机电设备控制方式，变频技术通过对煤矿井下机电设备工作所使用交流电的规定频率进行转换，依据煤矿井下机电设备的工作特性来对交流电的工作频率进行调节，最大限度地降低电能的损耗，提高电能的利用率。变频技术的应用使得传统的控制理论得到了极大的变革，变频技术所应用的主要的控制方式为压频比控制方式，借助于矢量控制方法实现对于电机的直接转矩控制，提高了机电设备的控制效率。变频技术的应用不仅仅能够有效地提升煤矿井下机电设备的速度，通过电力半导体器件的通断作用完成将煤矿井下机电设备所使用的固定频率的交流电转换为频率、电压可变的交流电，实现对于煤矿井下机电设备的良好控制。 2 煤矿井下机电设备运行所存在的问题 煤矿井下机电设备采购与建设与煤矿的开采同步进行，通过成套投入保证了煤矿井下机电设备在使用时能够相互匹配，保障煤矿井下正常开采。煤矿井下机电设备由于长期使用不可避免地会出现老化、安全性下降等的问题。尤其是在一些老矿井这一现象尤为突出，煤矿井下机电设备的老化将使得煤矿井下机电设备的耗电量加大。为提高煤矿井下机电设备的安全性、降低煤矿井下机电设备的能耗，应当积极将变频技术应用于煤矿井下机电设备的运行管理中，变频技术的应用还有助于加强对于煤矿井下机电设备的自动化运行管理，通过生产信息的收集和资源活动的整改能够起到一定的指导作用，降低煤矿井下机电设备的故障发生率。 3 变频节能技术在煤矿井下机电设备中的应用 变频节能技术在煤矿井下机电设备的应用是多层次、多方面的，其在煤矿井下机电设备的控制管理中有着巨大的应用前景。 3.1 变频节能技术在煤矿井下提升机中的应用 提升机是煤矿井下机电设备中的重要组成部分，传统的提升机控制中所运用的金属电阻虽然能够实现对于提升机的调速，但是其在运行的过程中无法对转速进行实时调节，且应用金属电阻对提升机的转速进行调节存在着能耗较高和较多的安全隐患的问题。变频技术应用于煤矿井下机电设备中能够对煤矿井下机电设备数字信息化进行有效的控制，通过对煤矿井下提升机所采用的变频防爆提升电机采用四象限变频调速系统实现对于煤矿井下提升机运行的实时调节，提高煤矿井下提升机的工作效率并降低能耗。 3.2 变频节能技术应用于煤矿井下采煤机中 在采煤输送系统中，煤矿井下所采用的架线式牵引机主要以直流电动机为其主要动力源，直流电动机响应快，但是由于其本身具有结构复杂、故障率较高、功率小等的缺点，且在国内很多煤矿中仍然采用触头电阻来实现对于直流电动机的调速，这一调速方式效率低、能耗大，因此需要积极做好煤矿井下采煤系统的变频节能改造。通过使用三相异步交流鼠笼式电动机为主要动力源，并将变频节能技术与其相结合，能够实现对于煤矿井下采煤机的速度调节。我国现今所生产的电牵引采煤机运行功率能够达到2×150kW，工频变频电压可达到460V，可以在额定转速下实现对于电机的恒定转矩调速，借助于变频节能技术还能够进行两台变频器之间的转矩平衡和主从控制操作，极大地提高了对于电机的控制性。在采煤牵引电机的变频节能控制中，采用四象限变频器调速时采用大倾角工作面在对制动力矩进行相应的调节操作时，能够进行较大范围的调节且控制操作更加简单、方便，可靠性更高。 3.3 变频节能技术在胶带输送机中的应用 胶带输送机的工作原理与提升机较为相近，变频技术应用于胶带输送机的原理与提升机相类似。将变频节能技术应用于其中能够有效地利用摩擦力的牵引作用，通过相应的调节来减缓胶带输送机启动力矩过大所造成的损坏，同时通过变频技术的应用可以实现对于胶带输送中各驱动电机的调节，用以减少胶带脱落等问题的产生。同时变频技术的应用能够有效地抑制电机启动时电流发生的波动，通过这一方式能够有效地降低机电内部的机械冲击与发热等的情况，提高煤礦井下胶带输送机的运行效率与运行效果。最大化的发挥胶带输送机的运送作用，变频节能技术的应用还能够有效的解决功率平均与同步的问题，提高煤矿井下机电设备的运行效率。 3.4 变频节能技术在流体负荷设施中的应用 流体负荷设施在煤矿井下机电设备中主要指的是煤矿井下设备中的风机与泵等的设备，通过将变频节能技术应用于这些设备中将使得设备的转速要明显小于以往，但是其送风效率要远远高于以往。通过测算，经过变频节能技术改造后的风机在同等效率下其功率下降了约50%左右，从而使得改造后的风机更加适用于煤矿井下开采所需，在降低能耗的同时提高流体负荷设施的工作效率。 结语 煤矿安全开采问题引起了广泛的重视，煤矿井下机电设备直接影响煤矿开采的效率与安全性，通过将变频节能技术积极的应用于煤矿井下机电设备中不仅仅能够提高煤矿井下机电设备的工作效率同时能够有效地降低煤矿井下机电设备的能耗。本文在分析煤矿井下机电设备特点的基础上对如何做好变频节能技术在煤矿井下机电设备中的应用进行了分析介绍。 参考文献 [1]王云博.煤矿机电设备系统节能降损问题思考[J].商品与质量：房地产研究，2014（3）：159. [2]刘洋.关于煤矿机电设备中变频节能技术的思考[J].机械管理开发，2016，31（9）：189-191. [3]董微.煤矿机电运输安全管理中存在的问题与对策[J].工业c，2016（6）：79. |
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