王文询

摘要：在我国工业化的进程中，煤矿资源起到了至关重要的作用，当前我国的煤矿需求量与日俱增，用于煤矿开采的电能也逐渐增多。在煤矿开采中，需要很多的机电设备实现煤矿的开采和清洁，由于当前我国提出了可持续发展的理念，在这些设备的运行中，要采取节能技术对其进行优化，降低能耗，这样可以大大降低煤矿开采中耗用的电能。本文对煤矿机电设备中变频节能技术的应用进行分析。

关键词：煤矿开采;机电设备;变频节能

1 变频节能技术介绍

所谓变频节能技术就是在机电设备中通过一定的科技手段达到电流频率的改变技术，核心元件就是变频器。变频器可以将在整流器中变为直流电源的工频电流变为可利用的电压、频率控制的交流电，经一定的输送过程到达电动机，达到变频的效果。变频器主要有电极电容、电源、键盘以及控制面板构成，这一元器件的有效使用就可以达到机电设备在最节能的状态下工作。目前我国很多煤矿使用的传统机电设备达不到这种改变电流频率的效果，电动机的转数、频率等都不能够进行完美的控制，这样煤矿机电设备无论在何时都处于同样的状态下工作，消耗大量能源，不符合节能的要求。变频节能技术就可以改善这一问题，在机电设备不同的工作状态下选择何合适的频率和电流进行工作，增长设备使用周期的同时达到节能的效果，提高设备在使用过程中的能动性。

2 变频节能技术在煤矿机电设备中的应用现状

由于企业经费有限以及出于安全性的考量，很多煤矿企业尚未在机电设备中使用变频节能技术，这使得很多煤矿在进行开采工作时产生了大量的能耗且设备的使用寿命大幅缩短。近年来随着科学技术的推广以及人们思想意识的进步，煤矿行业开始接受这种先进的技术并将其推广到煤矿机电设备中。煤矿机电设备如采煤机、提升机、皮带传送机等都一定程度的使用了变频节能技术，提升了设备自身性能的同时，减少了煤矿开采过程中因设备运行而产生的能耗，并且由于变频节能技术的使用，设备的维修次数、保养次数都逐渐缩减，因此而花费的成本相应的降低，煤矿企业的生产效益得到了提升。

3 煤矿机电设备中变频节能技术的应用探讨

3.1 采煤机中变频节能技术的应用

变频节能技术的不断发展与改善使得这一技术已经能够完全适应煤矿开采过程中电牵引的需求，因此在采煤机中的应用是可行的。而且由于变频节能技术的应用，交流电机可以在尺寸体型相同的条件下变得更大，有效的提升设备运行中的可靠性以及工作效率。通常变频节能技术在采煤机中应用是多个变频结构系统共同作用的，直、交变频系统对于系统的稳定性提升以及使用寿命的保障起到了关键作用，也是采煤机变频节能技术中应用最广的。在进行牵引工作时，变压器起到了供电的目的，这一元件可以将三相工频交流电转化为恒定的直流电或者交流电，再借助大功率的晶闸管就可以将交流电进行电压和频率的调节。同时，变频节能技术在应用到采煤机中时还起到保护电路的关键作用，对于电路中容易出现的过负荷、控制面板异常以及熔断丝切断问题都能够加以改善，因为变频节能技术能够在出现故障时及时停止变频器的工作，并且数码管会限制故障的具体数据，经数字面板设置参数后，调节转速恢复工作。

3.2提升机中变频节能技术的应用

在进行煤矿开采时，对于地下的矿石、废石以及设备材料等都需要依靠提升机进行输送，而且由于矿井系统本身结构复杂，工作运行的速度较快，根据不一样的输送要求有着相应的电机转动要求。因此在进行煤矿开采工业中，提升机中的电机转动过程可靠性需要得到保证，一旦出现问题，会严重影响到工作进度和生产效益，实际运行中也存在着很多的问题需要解决。而变频节能技术在提升机中的应用能够保证设备在运行时按照速度曲线进行，降低了系统失控的风险，增强了工作时安全性，保障开采顺利进行。交流电传动系统在提升系统中使用能够起到一定的速度调节功能，但会造成很大的能源消耗且控制不严格，调节性能无法得到保障。变频节能技术的使用可以通过PLC控制系统以及高压变频调速系统实现系统控制，这样就可以实现对动态换面的监测，使得输送过程中的位置和速度控制更加精确化，并保证系统在运行过程中不受外界干扰，提升安全性。

3.3井下传送带中变频节能技术的应用

煤矿在井下工作时，需要进行相关材料的输送，

而这时采用的主要设备就是带式运输机，这一装置可以实现远距离工作点之间的材料输送，并且实现物料运载装置和驱动装置的有效分离，保证煤炭的运输。变频节能技术应用于井下传送带中可以达到皮带软启动的目的，保证输送设备的安全启动和稳定运行，而且变频节能技术在井下传送带中的应用可以提高装置的使用率，保证煤炭运输中能源的最大利用率，降低能耗。

3.4煤矿通风机中变频节能技术的应用

在进行煤矿开采时，通常在地面安装主风机起到抽风的作用，这样井风井和会风井的设置会导致井下出现全负压系统，而在井下则需要安装局部通风机，起到压人的作用，在卷道掘井中最为常见。煤矿开采中使用通风机的目的就是排放出井下的有害气体，保证井下空气流通性的同时进行温度的降低。而且随着煤矿开采的不断进行，对于通风机的要求也一直在提高，需要逐渐提升井下风压，因此风机的使用功率要相应的提高。变频节能技术就能够很好的实现这一过程，根据实际巷道的要求进行风机功率的调节，从而保证能源的合理使用，并且改善通风机使用负荷过大的问题，提升煤矿开采的安全性。

3.5水泵中变频节能技术的应用

煤炭的开采与生产过程中根据实际的情况，水流量的要求也不同，传统的煤矿开采中一般采用机械的过程实现对阀门的开度调节从而调节水泵的水量。这种方式在多次使用之后就会降低水泵的使用效率，并且使得设备的使用寿命大打折扣。变频节能技术凭借变频器以及PLC控制器能够更为灵活的控制水泵的启动停止以及运行过程中的功率调节，这样就会很好的解决水泵在频繁的启动停止过程中带来的能源消耗问题，并且降低工作中对水泵的损耗，增长使用寿命，并保证设备在煤矿开采中的最优化使用。

3.6变频节能调节下的负载荷设备应用

在变频负载荷的技术应用下，依照风机、泵的变频调速过程，重视风机变频调速技术的整体应用普遍操作。逐步加强变频调速设备的研发，加强煤矿特殊采集环境下的变频设备操作。按照风机运行的转速操作，逐步改造调整，提高整体性能。在改造前，需要对风机运行情况进行分析，调整风压、风量，改造后的输出功率是原始数据的3倍，在很大程度上节约了电能资源模式水平。在水泵控制调节下，需要对设备进行变频调速节能处理。根据生产工艺系统的实际控制构成，调整产品质量过程中的灵活度，加强变频节能技术下水泵的灵活运用，逐步减少平滑、减速的时间，调整外部环境的受限水平。依据井下的液体位置高度，对水泵的空转时间进行压缩，在很大程度上降低了排水泵的停止时间，调和电能的消耗、设备的损耗，提升整体生产效益综合建设水平。

结束语

综上所述，变频节能技术在煤矿机电设备中的应用值得进行推广，利用这一技术，设备的运行速度、功率等能够更为准确的控制，并且能够降低设备在使用过程中的折旧程度，提高生产效率，保证生产安全性，在采煤机、提升机、井下传送帶、煤矿通风机以及水泵中，变频节能技术都能够发挥重要作用，不仅提升煤矿企业的经济效益，还促进我国煤矿行业向科技化的方向发展进步。

参考文献

[1]温勇煤矿机电设备中变频节能技术的应用分析[J].河南科技，2013（ 15）：117-118.

[2]于淑珍.探讨我国煤矿机电设备中变频节能技术的应用[J]黑龙江科技信息，2013（4）：76.