電力電子技術與煤炭企業(yè)電力節(jié)能技術的應用

文/錢成龍

我國煤炭資源較為豐富，煤炭資源對我國經濟發(fā)展具有重要推動作用。但目前煤礦在開采過程中往往面臨施工風險，產生內耗相對較高。我國煤礦企業(yè)在生產過程中，應重視節(jié)能技術，改善經濟效益，解決目前內耗嚴重的現象。隨著科學技術發(fā)展，電力電子技術在煤炭企業(yè)電力系統(tǒng)中應用，有效解決我國煤礦生產產能過大問題，對推動新時期煤炭企業(yè)發(fā)展具有重要作用。

1 電力電子技術中的節(jié)能技術

高頻技術通過改變頻率，實現電源利用率的提升，改變頻率基礎上進一步增加頻率，可充分利用能源，從而實現節(jié)能目標。開關變頻技術為有效的節(jié)能技術，針對的設備為固定頻率。開關變頻技術將我國低功率設備運行相關問題解決。工頻是發(fā)電的最理想頻率，且該技術電源開關性能良好，所開發(fā)設備體積小，是電力電子技術中的重要組成。功率較大情況下，輸出功率提升，無功功率縮減，電能利用率提升，有源功率因數校正技術也可在節(jié)能工作中應用。軟開關技術為相對硬開關的技術，在開關過程中不會出現電壓重疊問題，且降低噪音及開關損耗，從而保障開關頻率。

2 煤礦設備中電力電力節(jié)能技術

變頻節(jié)能技術在煤礦設備中應用具有良好的節(jié)能效果，該技術利用相關設備實現電流頻率改變，一般情況下改變電流頻率設備命名為變頻器。元件中包含電源板、電機電容量等，這些元件在組合后，實現變頻及節(jié)能功能。傳統(tǒng)機電設備建設中，電流頻率具有重要作用，設備長期運行中，轉數無法改變，導致機電設備長期處于固定運轉中，導致設備損耗大量的電能，縮短設備壽命。在設備中融合變頻技術，便可改變機電設備運行效率，降低設備能耗。

現階段GTR及IGBT模塊在煤礦節(jié)能設備中廣泛應用，并改善煤礦節(jié)點設備功率。壓頻比控制方式得以改善，實現矢量控制，延長設備運行時間。模糊優(yōu)化控制及人工神經網絡控制使得變頻技術更加集中，并發(fā)展至集成電路，利用數字技術處理信號。變頻技術在煤礦機電設備中應用，不僅使設備有效調節(jié)速度，并融合編碼及參數，改變調速頻率。

3 變頻節(jié)能技術在煤炭企業(yè)電力設備的應用

3.1 在提升機中的應用

煤礦企業(yè)在煤礦生產過程中，提升機是其中的重要設備，對煤礦生產安全局直接影響。在提升機應用過程中，提升機調速是其中重點，可利用金屬電阻與電動機連接實現調速。實際應用過程中，降低安全性且提升電能消耗。科學技術不斷發(fā)展，變頻防爆提升機與四象變頻調速系統(tǒng)結合，利用數字化技術控制參數，利于實現提升機運輸作用，完成遠程操作目標。

3.2 在皮帶傳輸機的應用

皮帶傳輸機同樣是煤炭企業(yè)生產中的重要設備，利用皮帶將煤炭運輸于井下，作用原理為摩擦牽引作用。摩擦力及張力可改善物體支撐方式，實現輥輪運動。傳統(tǒng)皮帶運輸機在應用過程中，利用液力耦合器啟動皮帶運輸機，在長期使用過程中會發(fā)生老化現象，導致皮帶斷裂。若變頻技術與皮帶傳輸機融合，電機在啟動過程中會減少電流波動，使機械內部產生的機械熱及沖擊現象縮減，保障機械功率的最大化發(fā)揮。

3.3 在流體負荷設備的應用

變頻節(jié)能技術在流體負荷設備中的應用利于降低能耗及保障煤礦生產安全。煤礦機械在應用過程中，風機及泵機利用變頻技術調速，新型風機在煤礦開采中應用，不只降低轉速，且提升輸出功率，更加理想的適應礦井環(huán)境。變頻調速設備在礦區(qū)設備中應用不只改善設備靈活性且利用降低機械沖擊力，從而提升產品品質，變頻節(jié)能技術應用于抽水泵控制系統(tǒng)中，煤礦井下液位穩(wěn)定性提升，且降低能耗，具有良好的節(jié)能作用。

3.4 在其他方面的應用

煤炭企業(yè)一般距離市區(qū)遠，煤礦企業(yè)附近具有獨立的物業(yè)管理系統(tǒng)，多數礦山工人利用定期供水方法，該方式供水時會面臨供水高峰，用戶需要利用容器儲存一定的水量，但儲存的水量不一定完全用盡，造成水電資源的浪費。工人用水集中，為保障水壓充足，供水泵及電機功率較大，從而發(fā)生設備資源浪費現象。自動無塔變頻供水裝置已經在國內廣泛應用，該技術投資少，且自動化程度較高，實現節(jié)能節(jié)水目標。在煤炭企業(yè)應用中，節(jié)水資源率在10%以上，節(jié)電率在15%以上，且實現全天候供水，改變企業(yè)工人用水現狀，經濟效果較為顯著。

4 電力電子技術在煤炭企業(yè)節(jié)能中的應用前景

電力電力技術的高速發(fā)展，各種高壓大功率調速器不斷涌現，變頻技術的應用可實現節(jié)能，降低企業(yè)生產成本，并提升生產效率。變頻技術的應用也是改良企業(yè)生產工藝的重要方式，我國新型節(jié)能資源已經得到長足發(fā)展，煤炭使用率呈現下降趨勢，煤炭行業(yè)在未來的一定時間內將處于穩(wěn)定發(fā)展時期，該產業(yè)一直為高能耗產業(yè)。企業(yè)管理人員需將變頻技術不斷與煤礦機電設備融合，從而使企業(yè)發(fā)展具有全新的動力。

5 結束語

我國煤炭行業(yè)發(fā)展中，采煤機及提升機等設備在融合變頻技術后，節(jié)能效果明顯改善，應用過程中，能源消耗量下降30%左右?，F階段變頻節(jié)能技術在煤炭行業(yè)發(fā)展中具有良好前景，利于促進企業(yè)經濟效益提升。機電設備中使用變頻節(jié)能技術將成為未來發(fā)展的必然趨勢。在后續(xù)的研究中，還需不斷開發(fā)與之匹配的變頻節(jié)能技術，滿足企業(yè)節(jié)能目標。