加强煤矿企业煤矿机电变频控制技术与节能

加强煤矿企业煤矿机电变频控制技术与节能

刘彬,尚琳琳,周龙

山东能源集团新汶矿业集团公司翟镇煤矿 山东 新泰271200

摘要：随着科技水平的显著提高，变频技术在煤矿机电设备中的充分应用不仅是时代的需求，也是新时期煤矿机电设备发展的必然趋势。但是，变频节能技术在煤矿机电设备中的应用还存在很多问题和不足。为了充分发挥变频节能技术的作用，进一步提高煤矿机电设备的实际应用性能水平，有必要对变频控制技术在煤矿机电设备中的应用进行深入分析。

关键词：煤矿；变频控制技术；机电设备；技术应用；节能措施

我国煤炭资源丰富，国内煤矿数量众多。，因此，大量的机电设备，如风机，带式输送机和提升机，将被用于煤矿开采。变频控制技术在这些机电设备中的应用，可以有效提高煤矿开采的质量和效率，促进我国煤炭工业的快速发展。如今，中国提倡节能环保。为了实现安全节能，煤矿行业应加强变频控制技术的应用，达到煤炭机电设备节能减排的效果，提高煤矿能源的利用率，使企业获得良好的经济效益。

1、变频技术原理

近年来，我国变频节能技术越来越智能化，并在煤矿得到广泛应用。但是，由于我国对节能的重视较晚，变频节能技术在煤矿机电设备中的应用进展缓慢，也存在一些问题。智能技术和数字技术的飞速发展，在一定程度上推动了变频节能技术的深入研究。对于变频技能的工作原理，关键是将工频信号转换成其他频率信号，然后通过专业设备将信号转换成交流和DC，再通过逆变器完成对电流和电压的控制，也就是目前过程中明显的无级调速。同时，机电设备变频技能所施加的电流频率与电机转速成正比。通过电流控制电机的转速，电机的运动会更加平稳。变频电路各部分相互关联，相互影响，从而在降低能耗的同时提高整体生产率。

2、变频控制节能技术的运用现状

煤炭工业的发展有利于提高我国的国民经济，但目前我国煤炭工业的开采技术与其他国家相比相对落后，不仅效率低，而且无法保证其安全性。最重要的是一些资源在开采过程中会被过度浪费，造成浪费。如果能够将变频技术融入到当前的煤矿开采中，可以极大地改善机电设备的运行性能，极大地提高煤矿的工作效率，为相应的企业带来更高的经济效益，促进行业的可持续发展。在当前的社会发展中，煤炭行业已经被大家所重视。如果变频控制技术能够应用于煤炭行业，将会极大地促进我们社会的全面发展。但目前来看，这项技术仍有很多不足。与传统技术相比，变频节能技术可以交流电流频率，改变电流性质，可以有效提高交流电利用率和电流质量。目前，随着科学技术的不断进步，机电设备越来越趋于智能化和自动化，这也使得变频技术的应用越来越广泛，其质量在使用过程中得到了有效的保证。变频控制技术在煤矿机电设备中的应用，可以全面改善机电设备的性能，提高其运行效率，增强其运行能力。此外，元件的不断优化可以进一步提高交流频率和电压效率。

3、变频控制技术在煤矿机电设备中的应用与节能

3.1通风机的应用与节能

在煤矿机电设备中，通风机保证了煤矿作业的安全和质量。传统通风机电设备通风能力弱，能耗高，不利于深井作业。变频控制技术可以根据矿井深度调节风量，降低能耗，提高操作人员的舒适度。随着开挖深度的增加，送风压力逐渐增大，通风机的功率也相应增大。变频技术可以使通风机的功率在短时间内达到最大，满足基本的挖掘要求。在实际应用中，变频技术要根据施工条件调节风速，根据采煤巷道的变化调节风速，从而实现资源的优化配置。此外，变频控制技术可以实现变频软启动的效果，有效降低或避免过大电流对电网的不利影响。变频技术的应用避免了呼吸机的超负荷运行，增加了呼吸机的使用寿命，降低了维护成本，提高了工作效率。

3.2在带式输送机中的应用与节能

在整个煤矿生产运营系统中，带式输送机的实际能耗非常高。在煤矿生产和开采过程中，带式输送机主要通过转子串联电阻、减压和空载启动等几种方式来改善有序运行。由于机电设备整体启动时间比较短，如果皮带本身的韧性达不到设备启动要求，长时间运行很可能会对皮带造成严重影响，甚至造成皮带断裂。针对这种情况，变频控制技术可以充分应用于带式输送机中，从而达到软启停的目的，可以有效弥补传统控制模式下带式输送机在启停过程中的不足。比如传统控制方式下，带式输送机启动时的功率流较大，往往会导致整个设备发热现象，甚至产生非常强的电网波动电压，会进一步增加带式输送机的能耗。在液力耦合器的实际运行过程中，如果内部油温上升过快，会导致不同部件之间的摩擦增强，对设备的运行效果产生严重影响。通过变频技术的合理应用，可以充分保证带式输送机运行环境的稳定性，也可以保护皮带本身的性能。因此，可以有效延长煤矿机电设备的使用寿命，达到良好的节能效果。

3.3在矿井提升机中的应用于节能

在矿井提升机中，当变频控制技术应用在驱动系统中之后，能够有效解决诸多的不足之处，除了能够增强设备的保护作用，还能提升设备的系统性，在平滑、无极变速等方面也得到了显著改善。在应用方面，主要体现在以下方面。①与编程器的结合。在电控系统中，经过指令变换，可以充分控制继电器，在此基础上，可以将梯形图以及电路图进行灵活转换；②在继电器控制方面。不需较多的外部线路，不仅继电器的应用数量显著减少，在故障方面也得到了有效改善，还进一步解决了空间不足的问题；③对系统故障进行解决的时候，经过编程器以及触摸显示屏的运用，能够为故障排查提供诸多的便利，在处理流程方面得到简化，且可随时了解电器以及机械故障情况。

3.4在煤矿开采皮带机的应用与节能

在煤矿开采中，煤炭皮带机是比提升机功率更大的机械设备，皮带机在启动运行的过程中，极其容易产生较大的电流，就会导致电网电压产生异常剧烈的波动，并伴随电机内部异常发烫等表现，这些现象都是极其危险的，此外，皮带机启动运行的时候，时间间隔小，间断短暂，韧性差的皮带不能承受如此的压力，因此就会经常出现皮带老化，皮带断裂的现象。此外，液力耦合器在煤炭皮带机中也有应用，对皮带机的有效运转产生影响。液力耦合器在运行的过程中，经常会导致油温升温过高过快，内部部件摩擦加大的情况，这就导致后期维护和修理的成本过高，难度过大，功率难以同步，并会对环境造成较大的污染。变频控制技术的引入，不仅能够有效改变传输机的不良运作方式，还能确保皮带机性能的稳定，使其能够承受不同重量的运作功率和力矩，保持电机工频的匀速运行，大大节约了电力能源的消耗，提高工作效率，减少后期维护和修理的成本，达到节能环保的目标和要求。

3.5在水泵中的应用与节能

泵也是煤炭开采和生产过程的重要设备。应用变频速度控制技术，进一步促进煤矿企业的发展，也是一条很好的途径。变频控制技术可确保泵在应用过程中安全可靠。它还提供对泵整个操作的合理控制，保持泵的平稳。变频控制技术可防止在应用过程中对设备进行泵送，从而确保煤矿工人的安全。

3.6在采煤机中的应用与节能

采煤机设备运行模块应用变频节能技术改进采煤机调速系统。应用电牵引采煤机时，本装置理论变压器电压为380v，最大功率为2×110 kw，满足变频器转矩平衡和调速主从控制要求。将四象限变频器调速模块应用于装置应用模块可以满足采煤机的大规模工作要求，并避免因牵引速度不合理的变化而导致的跑车停车情况。

结束语：煤矿行业的发展早已不是粗放的发展模式，必须有新技术的加入才符合目前的发展现实。变频技术的使用就很好地迎合了现实生产发展的需求，既可以为社会牟利，也可以为自身的发展增强竞争力。所以，通过变频技术合理的调整生产的各个环节，减少不必要的消耗，使各个环节合理配合，达到生产效率的最大化。

参考文献

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