杜培 秦冬松 趙彥輝

摘要：我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展以及科學技術水平的不斷提高，我國的煤炭生產行業(yè)不斷新技術、新工藝，并取得了較大程度上的發(fā)展，為行業(yè)整體水平的提高以及國民經(jīng)濟的發(fā)展做出重要貢獻。但在目前狀況下，我國的能源供給增長速度與經(jīng)濟的發(fā)展速度不能保持一定的一致性，在這一不同步的現(xiàn)實之下，能源的供給問題對經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展造成一定的制約。因此，必須通過“開源節(jié)流”的辦法及時而有效的解決能源供給問題。在這一背景之下，變頻節(jié)能技術應運而生，它是一種效果較好的節(jié)流方法。本文主要針對煤礦機電設備中變頻節(jié)能技術的應用進行研究與分析。

關鍵詞：煤礦；機電設備；技術

我國煤炭資源極其豐富，煤炭資源儲量居世界前列，是一個典型的煤炭大國。當前，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)狀令人擔憂，不僅安全事故居高不下，而且生產耗能也很嚴重，特別是在中小煤礦中，這種狀況就更為普遍。隨著技術的進步，變頻節(jié)能技術逐漸應用于煤礦機電設備中，逐漸改善了煤礦生產能耗嚴重的問題。

1 變頻節(jié)能技術的特性淺析

變頻節(jié)能技術能夠對能源消耗的減少起到直接作用，正是由于這一作用，使得變頻節(jié)能技術受到了國際社會的廣泛關注。而變頻調速技術作為改善電動機驅動方式的一種先進技術，能夠使電動機在最節(jié)能的轉速下運行，同時也能夠取得十分明顯的節(jié)能效果。

對于變頻調速而言，它主要是對電力半導體器件進行有效地利用，通過發(fā)揮其通斷作用，對電壓和頻率固定不變的工頻交流電進行一定程度的轉變，使其成為電壓或者頻率可以改變的交流電，我們稱這種電能控制裝置為“變頻器”。變頻器的工作原理主要如下：簡單而言，變頻器采用的是“交———直———交”方式，即首先對整流器進行有效運用，將工頻交流電源轉換成為直流電源，然后再把直流電源轉換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動機。一般情況下，變頻器的電路主要是由四個部分共同組成的，分別是整流部分、中間直流環(huán)節(jié)部分、逆變部分以及控制部分。其中，整流部分主要采用三相橋式不可控整流器。逆變部分則為 IGBT 三相橋式逆變器，這一逆變器輸出為脈沖寬度調制波形，即所謂的PW M ，它在變頻技術當中有著十分重要的地位與作用，是變頻技術的核心技術之一。而對于中間直流環(huán)節(jié)部分來說，主要是濾波、直流儲能和緩沖無功功率。

2 變頻節(jié)能技術的使用情況以及其使用原理

在我國的煤礦生產過程中，對于運作的安全性要求是非常高的，所以我國在不斷發(fā)展的過程中都在努力尋找適合煤礦的技術，變頻技術的應用雖然在很大程度上提高了煤礦機電運作的安全和效率，但依舊沒有完全融入煤礦機電設備中。通過不斷的實踐摸索和開發(fā)研究，變頻節(jié)能技術已經(jīng)可以融入煤礦機電設備中，使得煤礦機電設備的工作效率大大提高，而且變頻節(jié)能技術的本質可以讓煤礦機電設備的耗能減少，不僅提高了工作效率，還能很有效的提升煤礦產業(yè)的經(jīng)濟效益。

變頻節(jié)能技術在許多方面都有其他技術系統(tǒng)無法比擬的優(yōu)點，比如在功率控制方面，專業(yè)的功率控制配件讓變頻技術的運用程度不斷加深，使得變頻的功率在運行的過程中逐漸增大，而且變頻技術的控制方面有非常先進的系統(tǒng)支持，不同的控制方法進行互補用讓變頻節(jié)能的技術應用面更廣闊。在變頻節(jié)能技術的研究方向上，信息技術的支持和發(fā)展讓變頻技術走向更高端的科學化和人性化，控制系統(tǒng)的智能完善和集成系統(tǒng)的管理范圍都在很大程度上得到了發(fā)展，并且變頻節(jié)能技術從傳統(tǒng)的單一數(shù)字處理變成了信息化的數(shù)字信息集成處理，利用計算機的先進性和信息技術的支持讓變頻節(jié)能技術的研發(fā)有了更廣闊的發(fā)展方向。最后是變頻技能技術在功能方面上的提高，不斷的科學化與全面化讓變頻節(jié)能技術有了更廣闊的應用面，綜合性能不斷增強。

3 變頻節(jié)能技術在機電設備中的應用情況分析

信息技術逐漸普及到社會的各個領域中，變頻節(jié)能技術的應用經(jīng)過信息技術的滲透，使得其使用程度也變得更廣。在我國的煤礦機電設備運作過程中，變頻節(jié)能技術的應用不斷加強，本文主要從以下幾點結合實際內容進行分析。

3. 1 變頻節(jié)能技術在采煤機中的應用分析

在我國不斷發(fā)展更新的過程中，采煤機的頻率變化調控已經(jīng)從傳統(tǒng)的由一拖二進步到一拖一，在我國采煤機的技術應用中，能量回饋型的四象限運行技術是超越世界其他國家的，我國國內自發(fā)研制的采煤機在功率最大化方面已經(jīng)可以調控到 2 ×110kW，這相對于其他國家是非常先進的，變頻器的控制電壓是380V，在這個控制電壓下可以很穩(wěn)定的實現(xiàn)額定轉速的調控功能，從實際的運行狀況觀察，能量回饋型的四象限運行技術可以擴大采煤機的工作范圍和控制程度，讓采煤機有更安全的運行保障。

3. 2 變頻節(jié)能技術在提升機中的應用分析

在煤礦機電設備中，提升機的應用面是非常廣泛的，而且提升機本身的使用價值就比較高，通過對提機正確的使用，可以讓煤礦的運作有更可靠的安全保障，在一定程度上也保護了工作人員的人身安全。傳統(tǒng)的煤礦機電設備中，對于提升機的使用和安置是比較缺乏科學性的，而且其技術支持比較落后。在傳統(tǒng)的提升機中想要控制機電設備的運轉頻率就必須在電動轉子內加入電阻，這樣會讓提升機運作時產生巨大的安全隱患，對工作人員和施工安全都帶來了巨大的影響，而且加入電阻的辦法會讓電能消耗過快。在提升機中加入變頻節(jié)能技術可以實現(xiàn)對提升機的現(xiàn)代化控制，讓提升機可以收到遠程控制，確保施工的安全性，并在很大程度上保證了提升機的運轉效率。

3.3 變頻節(jié)能技術在皮帶傳送機的應用分析

與提升機的運作情況基本相似，其原理也基本相同，皮帶傳送機在實際運作過程中利用變頻節(jié)能技術可以更有效的將煤礦從礦井下運輸?shù)降孛嫔?。變頻節(jié)能技術可以整合煤礦機電設備中的電流波動情況，使機電發(fā)熱情況減少，發(fā)揮皮帶的實際作用，提升其工作效率。這樣就可以改變皮帶傳送機的運作頻率和效率，在很大程度上提高煤礦機電設備的實際運作價值，不僅可以讓變頻節(jié)能技術很好的應用在煤礦機電設備中，還可以讓皮帶傳送機得到最大程度的應用。

4 總結

本文主要針對煤礦機電設備中變頻節(jié)能技術的應用進行研究與分析。就目前我國的實際發(fā)展狀況來說，變頻節(jié)能技術的應用是必然的，其應用價值和應用方向是非常適合我國煤礦機電設備發(fā)展的趨勢的，但變頻節(jié)能技術還不夠完善，在許多煤礦機電設備中應用程度依舊沒有達到標準，在不斷發(fā)展的過程中，希望廣大相關工作人員可以不斷創(chuàng)新和不斷研究，讓煤礦機電設備變頻節(jié)能的技術應用發(fā)展有更廣闊的前景。

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