王 澍
新疆煤炭设计研究院有限责任公司
摘 要：现阶段，国家倡导美丽中国建设目标，重视清理污染源，保护环境。煤炭行业的发展需要寻求节能环保生产方式，变频节能技术在煤矿机电设备中的应用能够提升煤炭行业的环保效能，促进煤炭行业的发展。
关键词：煤矿生产；机电设备；变频节能技术；应用分析
1 变频节能技术在煤矿机电设备应用的要点
1.1 变频节能技术的简述
煤矿机电设备的设计，符合动力学的要求，也需要充分考虑机电设备运行的负荷要求，能够满足煤矿机电设备的正常运行，同时也能有效提高用电效率，采用变频技术对保证煤矿机电设备的正常运行是十分必要的。在煤炭生产过程中，受到机器自身以及电流设备影响，机器所需的电流频率并不是一成不变的，或者需要变化时，如果不能与变化相切合，都会导致电能源的浪费，变频节能技术就改变了这一状况，实现电能供给与消耗的平衡。
1.2 变频节能技术的工作原理
该技术的工作原理是将某些机电设备使用交流电的功率固定的规律所打破，根据人们的意愿、程序的设定以及现场环境的变化进行调节。正常电流，通过线路输入变频器，将电流频率以及电压进行变化，将交流电转化定频、定压的直流电，在这一过程中，伴随着控电线路的控制，不会出现随意变动。进而，还需要直流电经过逆变器的作用，将直流电在变化为交流电，供给煤矿机电设备的使用。经过这一设备的转换，满足煤矿机电设备的电能源需求，不同环节不同频率的需求均能经过这一设备得到满足，并且还伴有其他消音设备、清洁设备的共同发挥作用。
2 变频节能技术在煤矿生产中的应用现状
变频节能技术在我国煤炭行业已经得到初步的应用，虽然相较于世界其他国家的应用较晚，但是已取得一定的成果，并且国家投入大量人力、资金用于研发更高水平的变频节能技术，加大普及应用。现如今，已有调查数据表明，我国用于煤矿开采生产的电能消耗有所下降，证明变频节能技术在煤矿生产中的应用有所成效。科研人员与技术人员应不断深入研究，并予以实施与应用，在确保煤矿生产效率的同时，尽可能地降低电能损耗。
3 煤矿机电设备中变频节能技术的具体应用
变频节能技术在煤矿机电设备中的应用很广泛，应用于生产的各个环节，在不同的机械中发挥不同的作用。
3.1 采掘机
煤矿的生产，最初的环节就是煤炭的开采与挖掘，也是最难操作的环节，随着经济的发展，传统的人力开采逐渐被机械代替，采掘机被普遍应用于煤炭的生产过程。采掘机在开采过程中需要变频节能技术的应用，能够节省能源，提高效率。首先，在针对变频采煤机进行分析的过程中，将其组成方式进行分析，该采煤机主要是由切割部分、装载部分和行走系统来构成的。在针对该采煤机的切割部分进行改装的过程中，需要针对不同的做工环境进行具体的改装，实现在不同工作环境进行科学的生产。其次，就装载系统而言，可以根据需运输的煤炭数量来调节其运作功率，将装载的速度与采煤的速度设置为同一频率。再次，在采煤阶段与运输阶段，其牵引力的大小不同。因此，运输装置的频率也应进行不同阶段进行调整。在保障牵引力充足的前提条件下，尽可能的降低能耗。
3.2 变频节能技术在风机中的应用
变频节能技术在通风机方面的应用较普遍，在煤矿机电设备中应用，并且与生活中空调的使用也紧密结合，工作原理相似。在通风机上安装变频节能设备，可以通过调节电流与电压实现对于通风转速与声音的控制。在煤矿机电设备上安装变频节能器，减少风机转速，减少噪音，可实现风力加倍的效果，并且还可实现耗电量的减少，实现一举多得的良好效果。类似于皮带工作的原理，对电压电流的强度要求很高，需要变频节能操作。
降低通风机在使用过程中的损坏率和维修次数，减少了工程造价，合理化减少了煤矿行业的开发费用。
3.3 变频节能技术在胶带机中的应用
通常情况下皮带运输机在负荷较低或者没有负荷的情况下，其功率都能维持正常水平，这样能够避免出现不必要的电能损耗。在过去，使用胶带机传输煤炭，以往主要使用CST或者液力耦合器来进行软启动。但是这种方式存在设备易磨损老化、维护成本高且速度调控性不好。在合理增设变频器后，可以有效地降低电源启动时的电流冲击，启动稳定性以及调速性能更好，既推动胶带机传输性能的提升，又提高传输效率，解决功率不平均、不同步的问题。
3.4 变频节能技术在抽水泵中的应用
煤矿的开采、生产需要大量用水，不合理的水泵设置不仅会浪费水资源，还不利于使用电能的节约。因此，在现代化煤矿开采的过程中，必须根据实际情况进行抽水泵流量的合理调节控制，调节水泵阀门的开阖程度。其次，市场供应水泵的功率较大且种类众多，一成不变的应用会导致高能耗，变频节能技术的应用更加能够凸显其必要性，对于煤炭开采行业整体能耗的节省效果明显，有助于行业的可持续性发展。
4 变频节能技术在煤矿机电设备应用的效能
4.1 提高经济效益
首先，变频节能技术应用于煤炭机电设备，可以通过改变电频适应煤炭机电设备的工作，减少机器的磨损，增强机器的灵活性与实用性。煤矿机电设备是一些巨大的机器，工作原理复杂并且机器结构繁杂，长时间在不适宜的电流频度及电压下工作容易增加机器负担，影响机器寿命，造成机器的折损，增加生产成本。其次，变频节能技术的应用能够避免新机械的购置，减少生产成本的投入。煤矿机电设备属于大型机械，一旦购置需要使用一定时间才能进行更新，但是随着煤电技术发展，会出现设备与技术不匹配现象，需要对设备机械进行更新，变频节能技术可以避免频繁的更新机械，通过安装变频器就可以节省新机械的购置费用，减少成本。再次，煤矿机电工作人员在实际操作过程中，易操作，工序简单，需要人力较少，可以减少员工的支出成本。
4.2 改善设备性能
首先，根据变频节能技术的工作原理，其改变电流的频率使其固定在设备所需的电频阶段，实现机器设备的充分做功，保障机器在限度内进行工作，既能发挥最大作用又不会影响其设备本身。其次，变频节能技术实现摆脱信息数字处理的限制，在传统电路领域能够根据所需形成电子集成电路，适应技术的应用，有助于创新。变频节能技术在煤矿机电设备的应用，改善设备性能，并且突破限制对技术创新提出无限可能。
5 结语
综上所述，煤炭作为国家重要的能源资源，煤炭的开采加工是关系国家发展的重要行业领域。为切实加强煤矿的开采生产工作，相关企业与从业者必须严格遵循节能安全、高效生产的两则生产原则。由此，应用变频节能技术的煤矿机电设备应运而生，变频节能技术的应用带来了煤矿机电设备的生产效率的提升、使用性能的增多、科技含量的增高。
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