摘 要：我國擁有大量的煤礦資源，人們對于煤炭資源的需求量也很大，隨著人們對環(huán)境問題、安全問題的重視，在進行煤炭資源開采時，需要注意的地方也越來越多。變頻技術就是節(jié)能環(huán)保的一個重要研究方向。本文主要就煤礦機電設備中變頻節(jié)能技術的應用進行了分析。

關鍵詞：煤礦機電設備；變頻節(jié)能技術；采煤機

中圖分類號：TD40 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）36-0207-01

引 言

就我國當前煤礦的實際情況而言，企業(yè)在開采煤礦時，高度關注的內容是安全生產工作，因此，在煤礦中對變頻節(jié)能技術進行應用。在最近幾年，科技在不斷的進步，國家也在大力宣傳節(jié)能思想，在煤礦企業(yè)的機電設備運行過程中逐漸運用變頻節(jié)能技術。比如皮帶輸送機，提高了機電設備的工作效率，大大提高了設備性能，在一定程度上降低了設備運行所消耗的能量，有利于節(jié)能。與此同時，減少了設備維修與修理的費用，降低了支出，提高了煤礦的經濟效益。

1 變頻節(jié)能技術概述

變頻節(jié)能技術利用半導體器件的調節(jié)作用改變交流電源的頻率，將原本固定的頻率調整為用戶所需頻率，達到降低設備功耗的目的。該技術的核心元件是變頻器，主要由逆變器、控制部分、整流晶閘管和中間直流環(huán)節(jié)四個部分組成，見圖1。將變頻器加裝到線路之后，線路中發(fā)動機等設備的運行頻率就會被變頻器控制，達到控制設備運行速度的目地。在煤礦機電設備中，電動機的負載會因為實際任務的不同而頻繁變化，因此安裝變頻器來調節(jié)電動機的工作頻率將會大大減少設備的能源損耗，優(yōu)化設備性能。

變頻器在工作過程中，交流工頻電源先通過一個整流器，此時頻率、電壓不可調節(jié)的交流電就會被轉換成直流電，之后在運行指令的控制下，控制電路會對電源的頻率和幅值進行控制，之后再通過逆變器將直流電轉化為當前狀態(tài)下電機所需的頻率、電壓可調的交流電來帶動負載工作，具體可見圖2。通常情況下，我們還需要給變頻器安裝一些輔助設備比如自動空氣開關、噪聲消除器等來保證輸出電流的安全可靠性。大量實驗數(shù)據(jù)表明，與工頻相比，各種負載在變頻狀態(tài)下運行，其效率在不同程度上各有提升。

2 煤礦機電設備中變頻節(jié)能技術的應用分析

2.1 在采煤機中的應用

采煤機一旦出現(xiàn)故障，整條生產線必須停止工作。變頻器節(jié)能技術的引入，在很大程度上有效地解決了這一難題。就我國當前煤礦的實際情況而言，采煤機變頻調速系統(tǒng)逐步得到完善，當前是“一拖一”的狀態(tài)，交流變頻調速采煤技術發(fā)展得越來越快，現(xiàn)在處于世界領先地位，水平較高。我國的電牽引采煤機在大量試驗試驗后，可以得出其行走功率最大為2×110kW，變頻器電壓380V，所以，我國的電牽引采煤機能夠實現(xiàn)額定轉速下恒定轉矩調速。

2.2 在提升機中的應用

在我國的煤礦機電設備中一項重要的機電設備是提升機，提升機具有非常重要的作用，在煤礦的生產和人員安全方面起著很關鍵的作用。在以前傳統(tǒng)的煤礦機電設備中，在電動機轉子電路內接入金屬電阻，這種方法雖然可以調速，達到要求，但是在實際的操作過程中，存在著很大的安全隱患，而且這種方法大量消耗電能。變頻節(jié)能技術在提升機中的應用，有利于實現(xiàn)數(shù)學信息的化的控制，提高提升機的控制力，實現(xiàn)遠程控制，有效完成重要任務。

2.3 在皮帶輸送機中的應用

變頻節(jié)能技術對皮帶輸送機的應用與變頻節(jié)能技術在提升機中的應用，在原理方面是一樣的。通過皮帶輸送機，將井下的煤炭運送到地面上，在這一過程中，最大限度發(fā)揮摩擦力的牽引作用，借助張力變形和摩擦力，促進物體在支撐輥輪上運動，確保成功輸送煤炭，保質保量地完成任務。皮帶輸送機在傳統(tǒng)的工作狀態(tài)下，為了實現(xiàn)皮帶機的軟啟動，會采取液力耦合器，在工作的過程中，容易造成皮帶斷裂和老化；變頻節(jié)能技術在皮帶輸送機的應用，有效地解決了這個問題，電機啟動時，應用變頻節(jié)能技術，大大降低了電流波動，減少了機電內的機械沖擊，在一定程度上減少了機電內的發(fā)熱情況。

2.4 在流體負荷設備中的應用

在我國的煤礦機電設備中，變頻節(jié)能技術在流體負荷設備中的應用非常有必要。變頻節(jié)能技術在流體負荷設備中的應用有利于提高產品的質量，促進工藝系統(tǒng)控制更加靈活，增加其靈活性。在泵空轉時間和頻繁起停時，會消耗能源，應用變頻節(jié)能技術有利于降低消耗，促進煤礦的安全高效運行。

3 結束語

綜上所述，變頻技術在現(xiàn)代煤礦機電工程中的運用能夠達到良好的節(jié)能效果，確保機械工程調速性能的穩(wěn)定。在節(jié)能減排和科學發(fā)展觀的深入發(fā)展下，變頻技術在我國的煤礦工程中得到了廣泛的推廣和運用，同時，借助網(wǎng)絡技術還能夠實現(xiàn)各種機電設備的不同功能需求，擁有廣闊的發(fā)展前景，在未來發(fā)展中需要引起相關人員的關注和重視。

參考文獻

[1]張立文.變頻節(jié)能技術在煤礦機電設備的應用探析[J].中國設備工程，2017（24）：213～215.

[2]張志強.煤礦機電設備中變頻節(jié)能技術研究[J].山西能源學院學報，2017，30（04）：33～35.

收稿日期：2018-11-12