山西省西山煤电股份有限公司西曲矿选煤厂煤泥水车间 山西太原古交 030200
摘要：随着我国经济的不断发展，消耗了大量的能源，为了能够实现可持续发展的战略目标，绿色发展、节能减排成为了我国目前的热点问题。在进行煤炭开采的过程中，会给环境造成许多不利的影响，为了能够促进我国煤炭行业的开采工作能够实现现代化、科学化，本文简单地介绍了变频技术在煤矿机电领域中的应用及其工作原理，重点的分析了变频技术在节能调速以及其他各个方面的作用。
关键词：变频技术；选煤厂机电领域；节能
0前言
随着科学技术的不断发展，我国煤矿开采行业现代化技术水平不断提高，采煤的设备越来越先进，自动化水平越来越高，由于其他能源的广泛应用，煤炭行业发展十分不景气，在此背景下，大多数的煤矿开采企业都采取了各种措施，进一步降低煤矿开采工作中的成本投入。在目前的煤矿开采过程中，最主要的成本就是机械设备的能耗，为了降低机械设备的耗电量，进一步提高其工作效率、解决资源浪费的现象，变频技术在煤矿机电设备中得到了广泛应用。变频技术对煤矿机电设备进行变频调速，可以节约50%左右的能耗，大大降低及设备在运行过程中对于电力资源的消耗，还能够有效地防止大功率机械设备在运行的过程中对设备本身带来的损害、减少煤炭企业用于机械设备的维护费用、增加机械设备的使用年限。与此同时，变频技术的广泛应用与促进了现代化煤炭开采技术的进一步提高，极大地增加了煤矿企业的经济效益。
1变频技术的原理与节能
1.1变频技术的工作原理
随着现代化机械水平的不断发展，变频技术得到了快速发展，与以往的施工技术来说，其调速性能和节电效果非常明显，非常适用于煤矿开采的工业中，是未来机电设备主要的发展方向。变频技术对机械设备进行调速是依靠电机转动、电子微机技术的共同作用下而形成的，在半导体元件通断情况下，将工频交流电压转变为直流电压，在通过逆变器对其频率和电压进行转换，就可使其变成能够调节的交流电压，以此为动力驱动电源，促使电动机的电压和电流能够进行无级调速。在这个过程中，不会对机械设备造成任何的损伤，并且其调速的效率也达到相应的水平。在机电一体化的基础上，对电动机转动技术、电子技术等进行综合的利用，就形成了交流变频调速技术。该技术的应用提高了机电设备的工作效率，能够按照机械设备的负载进行自动平稳的减速，或者通过改变电动机的供电频率，科学有效地对这些设备进行调速。
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图1.变频器工作原理图
1.2节能作用
随着该技术在我国发展越来越成熟，技术与应用上也取得了相对的突破。在这些煤矿开采的过程中，该技术得到了广泛运用，变频技术中明显的调节性作用极大地降低了对资源的消耗，节能效果十分明显。对于容量大、可靠性高的多功能变频器来说，为选煤厂节约了大量的电能，对变频调数电动机进行充分利用，能够促进平滑条数和线软启动，通过变频器对电源的功率进行控制，能够将其输入的功率进行随意的转化。
2变频器在选煤厂机电领域中的应用
2.1变频器在选煤厂机电领域中的节能应用
在选煤厂生产发展的过程中，需要用到大量的电力资源，为了促进选煤厂的发展，必须要最大程度地降低其生产运行中的电能消耗，促进选煤厂经济利益的稳步提升。在日常的运行过程中，相关企业不能够过度的依靠能耗较高的变频设备，必须要对机械设备进行定期的检测，完善设备的整体功能。节能减排是我国目前的重要发展理念，企业在生产过程中贯彻这一发展理念，能够促进企业的利益，确保我国经济安全稳定的发展。在对选煤厂以往发展模式进行优化的过程中，紧紧依靠电力系统的优化来促进节能减排目标是不可取的，因为在其生产的过程中，有许多电能损耗是由于人为原因而导致的，因此，选煤厂的负责人必须要采取积极有效的措施，进一步提高工作人员的节能减排意识。
2.1功率变频与低压电频的使用
为了能够确保选煤厂的工作效率，在进行变频设备的选择时，如果设备的工作效果差距较小，就选择功率较小的设备。在保证选煤厂每个生产环节都达到生产标准的基础上，选择低压的机械设备能够最大程度地降低电力资源的消耗，虽然一个机械设备所节省的电力资源相对较少，但选煤厂中存在着大量同时运行的机械设备，在实际的运行过程中，选用低电压的机械设备能够节省大量的电力资源。所以在机械设备运行数量众多的前提之下，可以选择低压设备来实现节能的目的。
有效功率和实际功率是衡量电能有效率的标准，功率因素越大，电能的功率提升较快，因此在利用变频设备时，必须要提高设备中的功率因素，降低设备运行过程中的无效功率。在减少机械设备的无效功率后，可以进一步提高功率因素，改变整个电气设备中的电容，减少机械设备运行过程中的电能损耗，降低运行成本。因此，想要利用变频器达到选煤厂机电运行过程中节能减排的目的，就必须要根据实际的情况，选择合适的机械设备，降低生产过程中的无效运转时间。
2.2变频器的线路设计
在变频器的电路中，电线会存在一定数量的阻值，虽然阻值较小，但线路较长时，阻值会极大的提升，消耗的电力资源也会随之增大，工作人员在进行变频器的安装时，必须要对选煤厂房进行科学合理的规划，将线路保持在一定的范围之内。在障碍物较多的区域内，必须要将变频器进行直线引入，缩短线路的长度，防止出现不必要的线路迂回现象。在进行线路的铺设时，也必须要充分的考虑到阻值的范围。由于不同材料的导电能力存在的差异，在进行导电材料的安装时，要采取能耗较低的筒芯线路，将线路的费用和能耗降至最低。当线路铺设的距离较长时，可以选择直径较大的线路，在线路的目的地换成细线，实现节能降耗的目的。除此之外，在选择低压电器时，可以广泛的利用二极管信号灯、功率较小的电灯泡等电气设备，取代大功率的电器，在确保生产运行正常进行的基础上实现节能减排的目的。
2.3变频器在泵上的节能应用
在进行选煤厂水泵流量控制时，可以对水泵的阀门和挡板进行调节。在调节阀门的过程中，水泵的压力数值会变大，对泵体和阀门的零部件造成不良的影响，随着时间的推移会严重的破坏泵体和阀门的密闭程度，给选煤厂造成严重的经济损失。而采用调节变速的方法来对水泵的水流量进行控制，整个系统所受到的压力将会随着水泵运行速度下降而降低，不会给泵体和阀门造成不利的影响。工作人员在分析了大量的选煤厂水泵运行时发现，在选煤厂的机械设备运行的过程中，对水泵流量的要求降低一半，调节转速中所消耗的功率会降低75%以上，通过调节转速的方法对水泵的水流量进行控制，不仅能够进一步降低其运行过程中的能源消耗，还能改善企业设备的运行状况，确保企业设备运行过程中的安全性和稳定性，提高工作效率。
结 语
变频技术除了在上述机电中被广泛运用，在选煤过程中所使用的风机、提升机等设备中利用的也十分广泛，随着选煤技术的不断发展，变频技术被广泛利用，极大程度促进选煤过程中节能减排工作，提高了煤矿产业的自动化水平，因此要大力的推广变频技术，促进我国煤矿工业的可持续发展。
参考文献：
[1]蔡江.变频器在选煤厂机电领域中的节能应用与研究[J].资源节约与环保，2019（03）：1.
[2]张楠，赵嘉博.我国煤矿机电设备变频技术的应用现状[J].沈阳工程学院学报（自然科学版），2009，5（01）：64-66.
[3]梁立军.通用变频器在选煤厂的应用[J].国内外机电一体化技术，2007（05）：38-40.