導語：煤礦變頻節(jié)能技術(shù)研究一文來源于網(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：通過引進變頻節(jié)能技術(shù)可有效提高能源利用率。主要分析了煤礦機電設(shè)備應用過程中存在的問題，對變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦機電設(shè)備中的具體應用進行了探討。

關(guān)鍵詞：變頻節(jié)能技術(shù)；煤礦；機電設(shè)備；探討

伴隨經(jīng)濟的不斷進步，煤礦行業(yè)也在飛速發(fā)展，變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦機電設(shè)備中的應用越來越廣泛。在某種程度上可有效降低電量消耗并實現(xiàn)節(jié)能減排的目的[1]。本文主要對變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦機電設(shè)備應用進行了深入探討，為更好地促進煤礦行業(yè)的發(fā)展打下基礎(chǔ)。

1變頻節(jié)能技術(shù)簡介

變頻節(jié)能技術(shù)指的是通過半導體元件通斷的作用改變電源電流的工作頻率，進而達到降低能量消耗的目的。在變頻節(jié)能技術(shù)中，變頻器是其核心設(shè)備，主要組成部分有電源板、鍵盤、控制的面板及電極電容等。在電動機上安裝變頻器，在滿足了輸出的要求后，有效降低了能源消耗，實現(xiàn)了節(jié)能減排的目的。當電動機上沒有安裝變頻器時，其電流頻率沒有辦法改變，任意工作狀態(tài)下，都會以額定電壓開展工作，這樣就很難滿足不同工作狀態(tài)下的能量要求，同時也造成了能量極大的浪費。

2煤礦機電設(shè)備應用過程中存在的問題

a)在很多煤礦企業(yè)中，煤礦機電設(shè)備在選型方面普遍存在大馬拉著小車的情況，存在很嚴重的電能浪費，普遍沒有很高的運行效率。煤礦企業(yè)的電耗非常大，壓氣、通風、排水及提升等設(shè)備耗電量大約占總體能耗的1/3，約占煤礦用電量的30%。若選用閥門或擋風板，在調(diào)節(jié)過程中電能浪費很大，若選用變頻技術(shù)進行調(diào)節(jié)，可節(jié)省20%～50%，其經(jīng)濟效益顯而易見。開元礦業(yè)公司在沒有應用變頻節(jié)能技術(shù)之前，1個月的用電能總量達到了35714.6kW•h，實際用電量26027.5kW•h，有效用電效率僅72.8%，電能很大一部分沒有得到有效利用[2]；b)煤礦機電設(shè)備的電機負荷普遍比較大，啟動起來電流很大、時間也很長，這嚴重影響了設(shè)備絕緣強度，很容易將大功率電動機燒毀，電網(wǎng)的可靠運行受到威脅。礦井機電設(shè)備在冷啟動時相對較困難，很容易產(chǎn)生機械方面的損傷，這不但使設(shè)備維修成本增加，還極大地沖擊了電網(wǎng)安全。另外控制的工藝比較單一，自動化程度偏低且實時性也很差；c)故障方面的問題。制約煤礦機電設(shè)備功能發(fā)揮非常關(guān)鍵的因素就是故障方面的問題?，F(xiàn)在社會發(fā)展迅速，對煤炭需求很高，所以一般煤礦機電設(shè)備全天24h都在工作，這種情況下，機電設(shè)備如果不能合理維護，很容易出現(xiàn)故障問題，造成設(shè)備損壞?，F(xiàn)場采煤設(shè)備主要是采煤機和掘進機等設(shè)備，這種高強度作業(yè)比普通作業(yè)更容易出現(xiàn)設(shè)備故障，故障一旦出現(xiàn)，不但采煤功能降低，消耗的電量也急劇增加，增加2倍～3倍的電量很正常[2]。

3變頻技術(shù)在煤礦機電設(shè)備中的具體應用

a)變頻技術(shù)在水泵方面的具體應用。對煤礦生產(chǎn)起到非常重要控制作用的條件之一是水，所以對水泵流量進行調(diào)節(jié)非常關(guān)鍵。以往在對水的流量進行調(diào)節(jié)時，采用的就是對閥門開度進行調(diào)節(jié)，采用這個方法時，電機將一直控制在恒速狀態(tài)，所消耗電量非常大，也花費了大量錢財。若選用變頻技術(shù)對水泵進行調(diào)節(jié)，可將水泵調(diào)速性能大大提升，節(jié)能效果也得到很大的改善，工藝及流程也更加安全可靠[3]；b)在供風系統(tǒng)方面的具體應用。在煤礦井下進行作業(yè)時，對空氣進行壓縮時需用到空氣壓縮機，壓縮機連續(xù)不斷運轉(zhuǎn)的情況下將消耗大量電能。通過應用變頻技術(shù)可有效地將電能的消耗予以降低。當在對變頻器進行使用時，形成了調(diào)解的回路，可有效地對恒壓進行控制，使氣壓保持在一個不變的數(shù)值上，極大地改變了電源質(zhì)量。壓縮機經(jīng)過變頻技術(shù)的改造，極大地節(jié)省電能的損耗，假若使用半年以上，將能省出來一個變頻器的成本；c)在運輸系統(tǒng)方面的具體應用。在礦井的提升機上應用變頻器可將電阻取消，提升機調(diào)速運行時可節(jié)約不少電阻熱損耗。在很短的時間里，發(fā)動機在進行發(fā)電時，變頻調(diào)控可把電能能耗的情況給電網(wǎng)及時反饋過去，運作的人員可很快地將運行的實際情況掌握住。同時，將變頻器放在設(shè)備內(nèi)部后，可將設(shè)備維修工作大大減少，維修費用也相應減少，會有很明顯的節(jié)能減排效果。此外，變頻技術(shù)還可有效地對皮帶輸送機進行控制，將空載或輕載所造成電能的浪費有效避免。變頻器在安裝后，可有效地對皮帶輸送機所產(chǎn)生的熱量損耗進行控制，將電氣系統(tǒng)沖擊的問題有效解決[3]。

4變頻技術(shù)在煤礦機電設(shè)備應用中節(jié)能探討

電氣控制系統(tǒng)非常核心的支撐就是變頻技術(shù)，為了達到節(jié)約能源、降低損耗的目的，就需對電動機的運轉(zhuǎn)速率進行調(diào)節(jié)。由于煤礦機電設(shè)備在運轉(zhuǎn)時，需借助電動機進行運作，所以最大耗電部分就是電動機。變頻技術(shù)通過對煤礦機電設(shè)備的電氣部分進行節(jié)能控制，使電能損耗量降低，可將電能資源進行最優(yōu)配置。變頻技術(shù)在煤礦機電設(shè)備應用中節(jié)能技術(shù)主要表現(xiàn)在以下幾個方面：a)在啟動方面的節(jié)能。電機不正常（非額定轉(zhuǎn)速）啟動會嚴重沖擊采煤區(qū)電網(wǎng)，需有很高的電網(wǎng)容量，在啟動過程中會產(chǎn)生大的震動和很大的電流，這些都會很大程度上毀壞閥門及擋板，致使管路及設(shè)備使用壽命大幅度降低。若使用了變頻的節(jié)能裝置，變頻軟啟動功能可將電流從零開始啟動，最大也不會超過額定電流，這樣就可有效減輕電網(wǎng)沖擊力，同時也可將供電方面的容量要求予以減輕。變頻節(jié)能裝置有效地將閥門及設(shè)備使用的壽命延長，將設(shè)備維護的費用降低[2]；b)功率方面的節(jié)能。無功功率一方面使設(shè)備發(fā)熱及線損增加，另一方面降低的功率因數(shù)將造成電網(wǎng)的有功功率降低，在線路中消耗了大量無功電能，致使煤礦機電設(shè)備使用效率變得低下，在現(xiàn)場的實際操作過程中，浪費了很多電能。當選用了變頻裝置后，其內(nèi)部濾波電容發(fā)揮了巨大作用，使無功損耗大大減少，如圖1所示，使采煤區(qū)配電工作有功功率增加，煤礦機電設(shè)備電能的消耗在均衡狀態(tài)中維持，使節(jié)能降耗得以實現(xiàn)[4]；圖1采煤機的變頻控制c)在變頻方面的節(jié)能。在滿負荷狀態(tài)下，電機不能運行時，動力的驅(qū)動要求達到后，多余力矩使消耗的有功功率增加，致使電能極大地浪費。傳統(tǒng)的像泵類和風機這種類型的設(shè)備是通過對出口或入口的閥門或擋板開度進行調(diào)節(jié)來對給水量及給風量進行調(diào)節(jié)，這樣輸入的功率是很大的。當變頻技術(shù)使用時，若要求將流量減少，可將風機或泵的轉(zhuǎn)速降低以達到要求，這就在局部上減少了電能損耗，也達到了整套設(shè)備節(jié)能降耗的目的。

5結(jié)語

現(xiàn)代社會突飛猛進的發(fā)展勢頭為變頻技術(shù)的應用打下了基礎(chǔ)，主要對變頻技術(shù)的具體應用及節(jié)能控制方面的應用進行了深入探討，因其具有諸多控制能耗的優(yōu)勢受到了廣泛推廣及應用。變頻技術(shù)的引進，極大地促進了煤炭企業(yè)的發(fā)展，節(jié)能控制的應用不但降低了電耗還促進了經(jīng)濟效益的提升。煤炭企業(yè)應不斷地對機電設(shè)備進行更新，最大化促進企業(yè)快速向前發(fā)展。

作者:武鵬飛 單位:陽煤集團壽陽開元礦業(yè)有限責任公司

參考文獻：

［1］劉學輝.變頻技術(shù)在煤礦的應用及節(jié)能效果研究［J］.無線互聯(lián)科技，2014(5)：194.

［2］趙旭.變頻調(diào)節(jié)技術(shù)在煤礦機械節(jié)能改造中的應用［J］.山東煤炭科技，2013(1)：248-249.

［3］王健.淺析煤礦機電變頻控制技術(shù)與節(jié)能［J］.中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2015(6)：14.

［4］溫勇.煤礦機電設(shè)備中變頻節(jié)能技術(shù)的應用分析［J］.河南科技，2013(15)：95-100.