李 星

（陽(yáng)泉煤業(yè)集團(tuán)長(zhǎng)溝煤礦有限責(zé)任公司 山西晉中 032700）

引言

電能的消耗是煤礦企業(yè)采煤成本的關(guān)鍵組成部分，會(huì)對(duì)煤礦企業(yè)的整體經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生影響。所以如何節(jié)能降耗就成為煤礦企業(yè)在機(jī)電設(shè)計(jì)中必須重點(diǎn)關(guān)注的問題。煤礦企業(yè)在節(jié)能降耗中不能降低生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，務(wù)必要確保采煤的安全性，進(jìn)一步提高電能利用率，達(dá)到節(jié)能的目的。鑒于此，在煤礦機(jī)電設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)運(yùn)用節(jié)能技術(shù)顯得至關(guān)重要，有助于從源頭上提高節(jié)能效果，提升企業(yè)綜合效益。

1 節(jié)能技術(shù)的運(yùn)用原理

在煤礦的實(shí)際生產(chǎn)中，對(duì)于機(jī)電設(shè)備整體的要求較高，雖然機(jī)電設(shè)備也不需要全天的高速運(yùn)轉(zhuǎn)，但是需要按照實(shí)際情況做好設(shè)備基本參數(shù)的調(diào)節(jié)，這樣才能擁有足夠的動(dòng)力來推動(dòng)正常的工作，并且也需要確保其本身的能耗較低。所以在科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的今天，節(jié)能技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，變頻節(jié)能技術(shù)出現(xiàn)在各行各業(yè)，其原理在于利用半導(dǎo)體元器所接收到的信息轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的頻率信號(hào)，將交流電改直流電，從而調(diào)節(jié)其電流電壓，這樣就可以滿足煤礦機(jī)械設(shè)備的調(diào)速運(yùn)轉(zhuǎn)要求。

2 節(jié)能技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)計(jì)中的運(yùn)用途徑

2.1 優(yōu)化高壓部分的設(shè)計(jì)

對(duì)于煤礦通風(fēng)機(jī)電設(shè)備的變頻節(jié)能控制，其高壓部分主要是針對(duì)通風(fēng)機(jī)的動(dòng)力提供，并且也能夠?yàn)橥L(fēng)監(jiān)測(cè)裝置提供對(duì)應(yīng)的電能[1]。在設(shè)計(jì)高壓部分的時(shí)候，需要基于經(jīng)濟(jì)性原則和適用性原則，利用單母分段接線的方式，兩個(gè)回路的進(jìn)線能夠從不同變壓器中引入，這樣就可以滿足供電可靠性的要求。針對(duì)高壓饋電柜裝置，主要是提供主通風(fēng)設(shè)備所需要的電源，如變頻裝置柜、進(jìn)線柜、隔離柜等。另外，在其內(nèi)部也有零序保護(hù)的設(shè)置，不同的保護(hù)裝置基于實(shí)際情況來做好對(duì)應(yīng)的調(diào)整，其操作也是非常簡(jiǎn)單的。

2.2 合理應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù)

在煤礦生產(chǎn)環(huán)節(jié)運(yùn)用變頻技術(shù)，可以滿足電力消耗的節(jié)省，從而降低能源損耗。實(shí)施節(jié)能機(jī)電的設(shè)計(jì)，其本身具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。在運(yùn)用變頻節(jié)能技術(shù)的時(shí)候，其實(shí)際的操作如下：通過可控硅功率變化來滿足變流電動(dòng)機(jī)電源的可靠運(yùn)行，然后通過調(diào)節(jié)其轉(zhuǎn)速，就可以實(shí)現(xiàn)交流變頻調(diào)速的要求。

一般來說，調(diào)節(jié)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的時(shí)候，可以利用調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)差率、磁極對(duì)數(shù)以及供電頻率等方式來實(shí)現(xiàn)，但是目前，前面的兩種調(diào)節(jié)應(yīng)用還存在一定的缺陷。如通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)差率來實(shí)現(xiàn)控制感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，在低速的情況下就會(huì)有轉(zhuǎn)差率的存在，在具體的轉(zhuǎn)差過程中，還存在效率低、損耗大等問題，導(dǎo)致其無法滿足實(shí)際的煤礦生產(chǎn)需求。通過調(diào)節(jié)供電頻率，也可以保持一定的轉(zhuǎn)差率，并且在一定范圍內(nèi)讓調(diào)節(jié)范圍和調(diào)節(jié)速度得到持續(xù)的增長(zhǎng)，最終滿足無極調(diào)速的要求[2]。

目前，大部分煤礦企業(yè)都是利用風(fēng)門模式來調(diào)節(jié)與控制通風(fēng)機(jī)風(fēng)量，也就是利用節(jié)流加阻調(diào)節(jié)的模式，但是這一模式在控制風(fēng)量中需要耗費(fèi)大量的電能，通過引入變頻調(diào)速模式，就可以降低風(fēng)量調(diào)節(jié)過程中的電能損耗，并且也可以進(jìn)一步提升煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

2.3 合理的選擇節(jié)能設(shè)備

對(duì)于煤礦開采作業(yè)而言，設(shè)置有載調(diào)壓變壓器裝置，其主要的功能是能夠確保供電系統(tǒng)電壓滿足實(shí)際的需求。這主要是因?yàn)槊旱V開采中，大部分機(jī)電設(shè)備的電動(dòng)機(jī)都屬于高壓大型電動(dòng)機(jī)，在設(shè)備運(yùn)行過程中，需要足夠的電壓供應(yīng)支持。因此，煤礦企業(yè)就需要做好有載調(diào)壓變頻器裝置的設(shè)置。在高效節(jié)能變壓器裝置安裝過程中，還需要基于不同的負(fù)載情況，實(shí)時(shí)的調(diào)節(jié)終端機(jī)電設(shè)備運(yùn)行過程中的電壓，這樣才能夠滿足節(jié)能降耗的需求。

另外，在煤礦開采中，除開采掘、通風(fēng)等設(shè)備之外，還需要考慮到照明設(shè)備的使用。對(duì)于煤礦的開采，照明設(shè)備同樣重要，在實(shí)際的開采作業(yè)之中發(fā)揮了重要的作用。在進(jìn)行井下作業(yè)的過程中，同樣也應(yīng)用到冷光源等發(fā)光設(shè)備，其主要是利用LED 燈，其實(shí)際的發(fā)光效率較高，不僅可以滿足井下開采作業(yè)對(duì)于照度方面的要求，同時(shí)也可以滿足能源消耗的有效降低，確保照明設(shè)備能夠安全的運(yùn)行。

結(jié)語(yǔ)

總而言之，考慮到我國(guó)擁有豐富的煤礦資源，煤礦數(shù)量較多，在實(shí)際的煤礦開采作業(yè)環(huán)節(jié)必然要用到提升機(jī)、通風(fēng)機(jī)、皮電機(jī)等機(jī)電設(shè)備，應(yīng)通過對(duì)節(jié)能技術(shù)的合理使用，滿足煤礦開采的質(zhì)量和效率全面提升的要求，從而推動(dòng)煤礦行業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。特別是在中國(guó)倡導(dǎo)環(huán)保與節(jié)能的今天，煤礦行業(yè)企業(yè)為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能、安全的要求，更要充分運(yùn)用節(jié)能技術(shù)，并加強(qiáng)對(duì)節(jié)能技術(shù)的研究和開發(fā)，提高煤礦機(jī)電設(shè)備的節(jié)能減排性能，在提升煤礦能源使用率的同時(shí)確保企業(yè)獲取更大的效益。