（徐州東方魯爾實業(yè)有限公司，徐州 221000）

0 引言

在經(jīng)濟快速發(fā)展的形勢下勢必會消耗大量的能源，面對國家構(gòu)建資源節(jié)約型社會的倡導(dǎo)，應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù)進行節(jié)能受到眾多生產(chǎn)領(lǐng)域的重視。我國的煤炭生產(chǎn)企業(yè)是耗電大戶，應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù)來降低機電設(shè)備的電能消耗成為備受推崇的方式。在煤炭實際開采過程中，礦井中各設(shè)備消耗的電能占整個煤炭企業(yè)的80%以上，因此通過變頻節(jié)能技術(shù)來實現(xiàn)煤礦機電設(shè)備的節(jié)能效果成為煤礦企業(yè)的必然選擇。

1 煤礦機電設(shè)備變頻節(jié)能技術(shù)

1.1 變頻技術(shù)

隨著電子技術(shù)的發(fā)展進步，使得交流電傳動技術(shù)也逐步提升。變頻技術(shù)是指通過改變交流電頻率對交流電進行有效控制，來優(yōu)化機電設(shè)備的調(diào)速功能，進而達到降低能耗目的的一種技術(shù)。變頻技術(shù)在實際應(yīng)用中，可使電機的負載變化與設(shè)備自身功能變化相適應(yīng)，從而使電機的工作效率明顯增強，同時也減少了磨損，進一步降低了設(shè)備維護費用，提高了設(shè)備使用壽命。

1.2 變頻節(jié)能技術(shù)的原理

變頻節(jié)能技術(shù)就是通過改變交流電頻率，使應(yīng)用該技術(shù)的設(shè)備可根據(jù)工作實際情況對交流電進行自動化控制，是一項無附加轉(zhuǎn)差損耗的現(xiàn)代化調(diào)速方式。變頻技術(shù)的基本原理是利用變頻調(diào)速技術(shù)將交流電的固定頻率轉(zhuǎn)化成一種能夠被充分利用的變動資源，讓煤礦機電設(shè)備可根據(jù)變頻技術(shù)優(yōu)化自身調(diào)速功能，使電機轉(zhuǎn)速可根據(jù)電流頻率進行自動調(diào)節(jié)，從而達到節(jié)能的目的[1]。

2 煤礦機電設(shè)備變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

煤礦垮塌事故的發(fā)生時刻提醒人們，在礦山資源開發(fā)過程中，必須要有高科技的技術(shù)保證生產(chǎn)過程的安全。隨著國家對煤礦企業(yè)整頓力度的加大，無資質(zhì)、安全無保障的廠礦被關(guān)停。變頻節(jié)能技術(shù)雖然沒有輕易地在煤礦機電設(shè)備中進行應(yīng)用，但在國家倡導(dǎo)節(jié)能環(huán)保理念的推動下，電子信息技術(shù)的發(fā)展也為變頻節(jié)能技術(shù)的引進和應(yīng)用創(chuàng)造了條件，在煤礦開采的幾類設(shè)備中逐漸得到應(yīng)用，主要包括采煤機、礦井提升機、皮帶運輸機、空壓機等機電設(shè)備，并取得了明顯的節(jié)能效果[2]。采用節(jié)能變頻技術(shù)的機電設(shè)備不僅運轉(zhuǎn)效率明顯提升，而且設(shè)備故障率明顯降低，在降低電能消耗的同時還節(jié)省了設(shè)備維修保養(yǎng)費用，進一步延長了設(shè)備使用周期，促進了煤礦產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟效益的提升。

3 變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用分析

3.1 變頻技術(shù)在提升機中的應(yīng)用

提升機作為煤礦生產(chǎn)中重要的機電設(shè)備，它的有效運行關(guān)系到煤礦生產(chǎn)人員的安全問題。在提升機中引進變頻技術(shù)不僅能實現(xiàn)其優(yōu)良的調(diào)速，達到節(jié)能的目的，同時還進一步提高了提升機運行過程中的安全系數(shù)。使用變頻節(jié)能技術(shù)主要是實現(xiàn)交流四象限變頻調(diào)速系統(tǒng)與變頻防爆提升機在運行過程中的互相配合，協(xié)調(diào)聯(lián)動，利用數(shù)學(xué)信息化控制技術(shù)，通過輸入和輸出接口來實現(xiàn)對提升機遠程控制的目的，從而實現(xiàn)提升機安全輸送人員和物料的目標[3]。此過程不僅使作業(yè)人員的安全得到了保障，同時還進一步提高了輸送效率，增加了企業(yè)收益。

3.2 變頻技術(shù)在采煤機中的應(yīng)用

采煤機的有效運行是保證整個采煤系統(tǒng)健康運轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)，一旦采煤機發(fā)生問題，勢必會造成整個生產(chǎn)系統(tǒng)的停滯。變頻節(jié)能技術(shù)在采煤機的應(yīng)用，在很大程度上降低了采煤機事故發(fā)生率，它進一步優(yōu)化了采煤機的調(diào)速系統(tǒng)，改變了傳統(tǒng)采煤機在空載和輕載狀態(tài)下容易失控的現(xiàn)象，使離合器的輸出功率和效率明顯提高。在采煤機中使用變頻節(jié)能技術(shù)主要是通過科學(xué)選取變頻調(diào)速器明確動態(tài)和靜態(tài)速度及轉(zhuǎn)矩的有效控制，并實現(xiàn)高啟動力矩和更長的電機電纜連接，同時內(nèi)置傳統(tǒng)系統(tǒng)的可選件使安裝工作變得更加迅速簡單。

3.3 變頻技術(shù)在皮帶輸送機中的應(yīng)用

皮帶輸送機在實際使用過程中，經(jīng)常由于各方面原因處于空載或輕載狀態(tài)，這種情形下輸送機如果仍然處于高強度運行狀態(tài)，勢必會造成電能大量浪費。采用變頻調(diào)速技術(shù)可有效節(jié)省皮帶輸送機運行過程中的電能浪費情況，同時還能解決大功率皮帶輸送機啟動困難的問題。進入礦井下的皮帶在啟動過程中，常常因電機產(chǎn)生的負力使電機失去控制，進而使皮帶輸送機無法正常工作。變頻節(jié)能技術(shù)可有效減少電機發(fā)熱損耗，化解機械發(fā)熱和系統(tǒng)發(fā)熱的沖擊問題。這樣可進一步降低皮帶磨損現(xiàn)象，延長皮帶的使用壽命。

3.4 變頻技術(shù)在流體負荷設(shè)備中的應(yīng)用

目前變頻調(diào)速技術(shù)在流體負荷設(shè)備中的應(yīng)用主要是優(yōu)化風機和泵的調(diào)速裝置。風機在經(jīng)過改造之后，實際轉(zhuǎn)速、電機實際輸出功率較改進前明顯下降，而風量和風壓更加適合井下工作環(huán)境，每年可為企業(yè)節(jié)約大量的電費。變頻技術(shù)可實現(xiàn)給液用泵、礦區(qū)給水設(shè)備中靈活調(diào)速功能，它通過對其運行狀態(tài)自動提速、降速的科學(xué)調(diào)控，可有效降低設(shè)備運行過程中的機械沖擊力，實現(xiàn)了對工藝系統(tǒng)的靈活管控。

4 變頻節(jié)能技術(shù)應(yīng)用與展望

現(xiàn)階段，變頻節(jié)能技術(shù)因其強大的節(jié)能效果在煤礦行業(yè)得到廣泛應(yīng)用和普及，在為企業(yè)節(jié)能創(chuàng)收方面做出了貢獻。鑒于我國豐厚的煤炭資源，變頻節(jié)能技術(shù)在未來的煤炭資源開發(fā)中利用潛力還非常大，國家也在不斷加大對相關(guān)技術(shù)的開發(fā)和探索，未來的變頻節(jié)能技術(shù)將朝著更加高效、環(huán)保、節(jié)能以及提高煤炭資源開發(fā)的安全性方向發(fā)展。

5 結(jié)束語

就煤炭企業(yè)而言，由于煤礦開采屬于高耗電行業(yè)，具有巨大的節(jié)能空間，因此應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù)可有效改善提升機、采煤機以及皮帶輸送機等機電設(shè)備的電能消耗情況，可進一步降低設(shè)備運行期間的資源浪費。變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦機電設(shè)備中的推廣實施，其明顯的節(jié)能效果和優(yōu)越的調(diào)速性能為我國的煤炭生產(chǎn)企業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展發(fā)揮了巨大作用。