煤矿设备运行中变频节能技术的应用

贾昌萍

（淮南矿业集团张集煤矿，安徽 淮南 232000）

1 基本原理

1.1 什么是变频节能技术

煤矿进行开采的过程中，煤矿所使用的机电设备主要利用的是微机技术、电力电子技术等相关技术，通过应用这些技术形成了我国煤矿机电设备变频控制技术，在使用该项技术过程中，可有效的将机电和强弱电技术联系起来，从而达到一种具有综合性较高的电子技术。从技术要点上来说，变频控制技术原理是充分使用了电子半导体，有效地将工频电源转化成与不同于现有频率的电源，变频控制技术在理论上就是对相关使用方式进行合理利用，将工频交流电压有效转化为直流电压，然后利用逆变器设施改善之前使用的频率和电压。这种可调节电压的利用方式，能够将实际驱动电源巧妙的应用于工作驱动，这样就能够使得电动机对电流和电压的接受，从而实现无极调速。在调速过程中该技术能够使损耗达到没有附加，目前这种调速形式广泛的应用于煤矿机电设备上。通过有关设备和技术将电流的频率改变的技术就称之为变频节能技术。通常情况下，变频器主要用于对改变电流频率，变频器作为一种设备结构分为电极电容量、电源板以及其它部件，变频和节能功能的实现主要依靠这些组合部件来完成。在传统机电设备的建造过程中，电流频率有着重要的作用。设备处于长期运行状态时，不能对其进行相应的控制和将转数改变，这样就会使设备受到比较严重的损耗，从而使设备的使用寿命大幅提升。

1.2 变频节能技术的原理

在煤矿设备中，更替和运用好GTR 和IGBT 模块能够更好的在IPM 模块运作中逐渐发展增大煤矿节点设备功率。另外，对压频比控制方式在理论实践上不停的进行革新，在最大范围内采用矢量控制方法长时间运用变频节能技术。在最大范围内使得各种类型的变频技术利用神经网络及控制模糊优化的方法使其得到集中，实现信息处理技术由单一数字逐渐发展成为专用集成电路，数字信号处理器和精简指令计算机是非常具有代表性。此外，变频技术逐渐在煤矿机电设备中得到了综合性应用，不仅有最基本的调速功能，还具有对参数的识别和编程等功能。

2 应用变频节能技术

2.1 应用提升机

在煤矿生产中应用提升机具有举足轻重的地位，提升机的应用能够极大程度的影响煤矿生产中存在的安全隐患以及其它一些问题。因此，在使用提升机的过程中，能够极大的影响到调速，调速作用能够实现金属电阻与电动机转子的连接。但在实际应用煤矿的过程中煤矿生产的安全性容易下降，在一定程度上使提升机的电能消耗变相提高。随着我国科技技术近年的快速发展，若在四象变频调速体系中有机的结合变频防爆提升机，然后控制技术再采用数字化，并且与输入输出接口进行结合，从而达到科学控制提升机运行的目的，不仅充分发挥了提升机运输的核心作用，远程控制的功能也能得到实现。

2.2 应用皮带输送机

皮带输送机在煤矿机电设备中也应用的十分广泛，煤炭通过皮带输送到井下，更好地发挥了皮带输送机牵引摩擦作用。摩擦力和张力在支撑辊轮上能够使物体运动，采用不断运动的方式运输煤炭。在传统应用过程中，软启动是通过采用液力耦合器对皮带机而实现的，尽管皮带运输机通过这种方式保证正常使用，但皮带很容易由于使用时间较长发生老化问题，进而出现皮带的断裂。若将变频技术应用在皮带输送机中，启动电机的时候电流的波动将会不断降低，从而尽可能降低电机内部机械热量的产生及受到冲击等相关问题，将皮带机的传送功能进行充分发挥。

2.3 流体负荷设备

变频节能技术也同样的广泛的应用在流体负荷设备中。其中最为主要应用是在煤矿机械设备中，风机和泵机内部普遍应用变频调速功能，其中在风机中较为广泛的应用于该功能。在开采煤矿的过程中，应用新型风机较为广泛。不仅是显著降低了转速，实际输出功率也得到了明显降低，不仅更好地适应煤矿生产的特点，还能够大幅降低消耗电能。变频调速设备不仅增强了控制工艺的灵活性，机械受到的冲击力还能够得到有效降低，进而产品质量得到了有效提高。随着控制抽水泵逐渐将变频节能技术引入，不断增强了煤矿井下液位的稳定性，有效降低了能耗的利用，煤矿生产的安全性得到了进一步的提高。

2.4 应用前景

虽然近些年来在我国不断深入开发新型节能资源，在一定程度上降低了煤炭资源的使用比例，但在我国煤炭的基数还比较大。今后在较长一段时间内，煤炭行业将保持一直稳定的发展状态，并作为我国高能耗产业存在。因此，煤炭企业管理者在煤矿机电设备中一定要将变频节能技术进行引进，加快应用该项技术，将煤炭企业的潜能充分发挥出来，从而科学的实现煤炭企业的持续发展。

3 结语

总之，由于采用先进科技使得煤炭行业得以发展迅速，随着日益成熟的自控技术、电子技术、输送技术的逐步发展，将这些先进技术更加广泛应用在煤矿生产中。而在煤矿生产中高能耗是非常核心的问题，但随着变频控制技术的逐渐应用，能够有效提高节能效果。以变频控制技术为基础，在煤矿开采中的广泛应用，提升机运行的稳定性将会更佳。在提升机、采煤机、煤矿设备中融入变频节能技术，节能效果将会更好。在实际应用该技术的过程中，降低了30%能源消耗量的。根据实际变频节能技术的应用情况可看出，该技术的发展前景十分广阔，促进了我国经济的飞速发展。在煤矿机电设备中应用变频技术将成为未来发展的必然趋势。