李素慧　趙文濤

摘 要：隨著科技的不斷進(jìn)步，我國煤炭產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也取得了不錯(cuò)的成績。但是在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的時(shí)代背景下，能源變的日益短缺。因此，為了貫徹國家節(jié)能減排方針與煤炭能源的安全利用，必須提升煤礦機(jī)電設(shè)備的技術(shù)水平，在機(jī)電設(shè)備中引入變頻節(jié)能技術(shù)，提升煤礦機(jī)電設(shè)備的節(jié)能水平。文章從變頻節(jié)能技術(shù)的基本原理出發(fā)，分析該技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的具體應(yīng)用，為我國煤炭產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展貢獻(xiàn)一點(diǎn)力量。

關(guān)鍵詞：變頻節(jié)能技術(shù)；煤礦；機(jī)電設(shè)備；應(yīng)用

我國煤炭資源極其豐富，煤炭資源儲量居世界前列，是一個(gè)典型的煤炭大國。當(dāng)前，煤炭在我國資源使用中占據(jù)著極其重要的份額，且在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮著極其重要的作用。但是，我國煤炭開采的現(xiàn)狀令人擔(dān)憂，不僅安全事故居高不下，而且生產(chǎn)耗能也很嚴(yán)重，特別是在中小煤礦中，這種狀況就更為普遍。隨著技術(shù)的進(jìn)步，變頻節(jié)能技術(shù)逐漸應(yīng)用于煤礦機(jī)電設(shè)備中，逐漸改善了煤礦生產(chǎn)能耗嚴(yán)重的問題。

1 變頻節(jié)能技術(shù)

1.1 定義

一般來說，變頻節(jié)能技術(shù)是指利用技術(shù)設(shè)備實(shí)現(xiàn)電流頻率改變的一種技術(shù)。實(shí)現(xiàn)對電頻頻率控制的設(shè)備叫做變頻器，其構(gòu)成較為復(fù)雜，主要包括電源板、電極電容、鍵盤以及控制面板等部件，在這些部件的有效結(jié)合下，實(shí)現(xiàn)變頻節(jié)能的功能。在傳統(tǒng)的機(jī)電設(shè)備中，電流頻率是不能改變的，所以在設(shè)備運(yùn)行中，轉(zhuǎn)數(shù)也是不能改變與控制的，這樣就使機(jī)電設(shè)備長時(shí)間處于一種恒定運(yùn)行狀態(tài)，不利于增加設(shè)備使用壽命，且損耗了大量能源。變頻節(jié)能技術(shù)的出現(xiàn)，很好的解決了這一難題，不僅改變了機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行速度，根據(jù)生產(chǎn)需要調(diào)節(jié)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，降低的設(shè)備運(yùn)行損耗，而且增加了設(shè)備的使用年限。

1.2 基本原理

在煤礦實(shí)際生產(chǎn)過程中，機(jī)電設(shè)備沒有必要全天候處于高度運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，需要依據(jù)具體的生產(chǎn)狀態(tài)調(diào)節(jié)設(shè)備運(yùn)行情況，保持機(jī)電設(shè)備具有足夠的動力進(jìn)行生產(chǎn)，且較低能源損耗。在科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與支持下，變頻節(jié)能技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，很好的解決了這一問題。其基本原理是通過使用半導(dǎo)體元器件將工頻電流信號轉(zhuǎn)變成其他頻率信號，使交流電轉(zhuǎn)換成直流電，之后通過逆變器實(shí)現(xiàn)對電流與電壓的調(diào)節(jié)與控制，使煤礦機(jī)械設(shè)備實(shí)現(xiàn)調(diào)速運(yùn)轉(zhuǎn)。換言之，變頻節(jié)能技術(shù)就是通過改變電流頻率來調(diào)節(jié)與控制機(jī)電設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的自動化技能運(yùn)行。

2 變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦節(jié)電設(shè)備中的具體應(yīng)用

隨著經(jīng)濟(jì)與技術(shù)的不斷進(jìn)步，變頻技術(shù)在煤電機(jī)械設(shè)備的運(yùn)用逐漸廣泛與普及，且利用程度也在不斷深化。文章對煤礦機(jī)電設(shè)備變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析與探討，希望能給業(yè)內(nèi)工作人員提供借鑒與幫助。

2.1 風(fēng)機(jī)設(shè)備變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用分析

在不同階段，煤礦礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)的相差較大。在生產(chǎn)中期，采用重復(fù)變更風(fēng)機(jī)的模式來克服礦井通風(fēng)問題，這種操作程序較為繁瑣，且極容易使設(shè)備發(fā)生故障，進(jìn)而增加了維修成本。此外，原來風(fēng)機(jī)會被暫時(shí)閑置，這就降低了設(shè)備的使用效率，造成了資源的浪費(fèi)。將變頻節(jié)能技術(shù)應(yīng)用于風(fēng)機(jī)中，輕松解決了礦井通風(fēng)問題，簡化了操作程序，使其變得簡單方便，且提高了風(fēng)機(jī)的性能，減輕了風(fēng)機(jī)浪費(fèi)資源的程度。比如，在掘井中，只需一臺風(fēng)機(jī)就能夠滿足該生產(chǎn)階段的風(fēng)量需求，使其能在簡便的操作中達(dá)到高質(zhì)量效果。

2.2 提升機(jī)中變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用分析

煤礦生產(chǎn)中提升機(jī)的條件較為復(fù)雜，大多在較為惡劣與繁重的工作環(huán)境下進(jìn)行運(yùn)作，這就給提升機(jī)的質(zhì)量與性能提出了極高的要求。在煤礦生產(chǎn)中，提升機(jī)是需要進(jìn)行重復(fù)啟動與操作的，有很多的調(diào)速任務(wù)，這就極容易造成設(shè)備發(fā)生故障，進(jìn)而影響煤礦正常的生產(chǎn)活動。變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，不僅能夠是提升機(jī)達(dá)到工作要去，還能對其起到異性的保護(hù)效果。提升機(jī)在利用變頻節(jié)能技術(shù)后，其性能得到了很好的提升，在內(nèi)部軟件的幫助下，高質(zhì)量、高速度的完成了升降機(jī)調(diào)速任務(wù)，減少了電阻損壞的次數(shù)，降低了設(shè)備維修量與維修成本。此外，變頻技能技術(shù)在提升機(jī)中的應(yīng)用，也降低了能耗，節(jié)約了大量電能。隨著變頻節(jié)能技術(shù)的不斷發(fā)展，相關(guān)人員研究出了專門用于提升機(jī)的變頻器--風(fēng)光提升機(jī)變頻器，這種變頻器具有很高的兼容性，并再次提升了提升機(jī)的性能，在煤礦企業(yè)中受到廣泛歡迎。

2.3 采煤機(jī)中變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用分析

采煤機(jī)在煤礦機(jī)電設(shè)備中占據(jù)著極其重要的地位，在煤礦生產(chǎn)中發(fā)揮著非常重要的作用，它也是煤礦設(shè)備機(jī)械化與現(xiàn)代化建設(shè)的重要代表之一。采煤機(jī)是采煤的主要機(jī)械，是一項(xiàng)極其復(fù)雜的工作系統(tǒng)，且長時(shí)間在環(huán)境惡劣的條件下進(jìn)行工作，一旦設(shè)備出現(xiàn)故障將直接影響到煤礦的整個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，造成極大的經(jīng)濟(jì)損失，這就給采煤機(jī)的性能與質(zhì)量提出了極高的要求。隨著采煤機(jī)的不斷改進(jìn)，其功能也在日益增多與增強(qiáng)，但伴隨而來的機(jī)械故障也變得更為復(fù)雜，這就提升了設(shè)備維修的難度，降低了生產(chǎn)效率。隨著變頻技術(shù)的深入應(yīng)用，采煤機(jī)變頻調(diào)節(jié)系統(tǒng)逐漸由“一拖二”變成了“一拖一”，極大的提高了采煤效率，使能量回饋型四象限變頻器得到了更加廣泛的應(yīng)用。同時(shí)，部分煤礦企業(yè)將這一變頻器應(yīng)用于電牽引采煤機(jī)中，大大降低了采煤機(jī)損害的概率，減少了維修量與維修成本，提高了設(shè)備的使用年限。變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，使采煤機(jī)更加便于操作，使調(diào)速工作也變得更加安全與可靠。

2.4 膠帶輸送機(jī)中變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用分析

膠帶輸送機(jī)具有大功率、高電壓等特點(diǎn)，在煤炭生產(chǎn)的運(yùn)輸環(huán)節(jié)發(fā)揮著極其重要的作用，就好比是整個(gè)煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)的咽喉。因此，煤礦生產(chǎn)中同樣對膠帶輸送機(jī)的性能與質(zhì)量提出了較高的要求。只有高性能的輸送設(shè)備才能保障煤礦生產(chǎn)的正常進(jìn)行。在傳統(tǒng)情況下，膠帶輸送機(jī)經(jīng)常會出現(xiàn)輕載或空載的情況，但是設(shè)備還是正常運(yùn)轉(zhuǎn)，這就損耗了電能，造成了資源的浪費(fèi)。此外，某些皮帶輸送機(jī)中，使用較多的是液力耦合器為軟啟動裝置，這就極容易使電機(jī)出現(xiàn)失控狀況，損害了輸送機(jī)設(shè)備。通過利用變頻節(jié)能技術(shù)，有效的解決了上述問題。部分煤礦企業(yè)在利用四象限變頻調(diào)速技術(shù)后取得了明顯的效果，既降低了電機(jī)失控的概率，也對輸送機(jī)起到了一定的保護(hù)作用，而且還提高了輸送機(jī)的工作效率，降低了運(yùn)行過程中的電能損耗，起到了很好的節(jié)能作用。

3 煤礦機(jī)電設(shè)備中變頻節(jié)能技術(shù)的發(fā)展展望

變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中應(yīng)用逐漸深化，但還沒得到普遍應(yīng)用，因此變頻節(jié)能技術(shù)在我國煤礦企業(yè)中的具有較大的發(fā)展空間。

3.1 變頻節(jié)能技術(shù)的需求較大

我國是煤炭大國，煤礦企業(yè)眾多，在對煤礦機(jī)電進(jìn)行改造與更新時(shí)，需要大量的變頻器，這就極大的推動了我國變頻節(jié)能技術(shù)的推廣與發(fā)展。

3.2 變頻節(jié)能技術(shù)具有更為廣泛的推廣面

煤礦生產(chǎn)中需要的機(jī)電設(shè)備種類繁多，如果能夠有效解決變頻器與機(jī)電設(shè)備的匹配問題，將能使變頻節(jié)能技術(shù)得到更加廣泛的推廣。

3.3 提升專業(yè)化水平

煤礦生產(chǎn)中存在著諸多惡劣的、特殊的工作環(huán)境，這就需要研發(fā)出更加專業(yè)化的變頻器來匹配機(jī)電設(shè)備。

3.4 網(wǎng)絡(luò)化與智能化的應(yīng)用

隨著電力信息與智能技術(shù)的發(fā)展，可以逐漸應(yīng)用與煤礦機(jī)電設(shè)備中，與變頻節(jié)能技術(shù)實(shí)現(xiàn)有效結(jié)合，提升變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用水平與應(yīng)用質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]李新.探討我國煤礦機(jī)電設(shè)備中變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用[J].科技致富向?qū)В?013，24（21）：224.

[2]張鵬飛.變頻技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用[J].能源與節(jié)能，2013，12（09）：119-121.

[3]溫勇.煤礦機(jī)電設(shè)備中變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用分析[J].河南科技，2013，12（08）：117-118.

[4]雷振廷.變頻節(jié)能技術(shù)在我國煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用[J].科技資訊，2008，36（34）：101.

[5]于淑珍.探討我國煤礦機(jī)電設(shè)備中變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2012，12（02）：76.