礦山機電設備中變頻節(jié)能技術的應用分析

甘肅靖遠煤電股份有限公司機電運輸部 曹愛玲

經濟的快速發(fā)展，以及人們日常生活質量和水平的提升，對于自然資源的整體需求量一直在不斷增加。目前，我國經濟發(fā)展與能源方面呈現(xiàn)出較為嚴重的矛盾沖突，尤其是在資源節(jié)約型社會建設和發(fā)展中，對變頻專業(yè)技術的引入和利用具有實質性意義。要將該技術在實踐中的作用和價值充分發(fā)揮出來，這樣才能夠保證節(jié)能工作的全面有序開展。以該技術為基礎，將其合理應用在礦山機械設備中，不僅可以保證實現(xiàn)對實際操作性能得到提升，而且能夠實現(xiàn)節(jié)約環(huán)保的根本目的。

1 礦山機電設備中變頻節(jié)能技術的應用現(xiàn)狀

煤炭資源對于我國國民經濟增長和發(fā)展具有非常重要影響和作用，能夠將我國在世界能源行業(yè)中的位置進行直觀有效反饋?；诖?，需要針對現(xiàn)階段礦井機電專業(yè)設備展開科學合理的分析，結合設備在運行時的現(xiàn)狀對其進行適當?shù)母牧家约皟?yōu)化。但目前，機電專業(yè)設備以及技術應用仍然存在很多問題，尤其是現(xiàn)有諸多技術以及設備相對比較落后，過于單一。在生產中很容易引起諸多問題，無法為其整體的安全性和可靠性提供保證。因此，要結合發(fā)展需求，將變頻技能技術合理應用其中，保證該技術的應用作用和價值充分發(fā)揮出來，這樣才能夠達到事半功倍的效果[1]。

變頻節(jié)能技術在其中的合理利用，有利于促使礦井機電設備在生產時的效率得到提升，同時通過變頻節(jié)能技術的合理利用，有利于推動我國煤炭行業(yè)的穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展。雖然現(xiàn)階段我國煤炭行業(yè)變頻專業(yè)設備無論是在使用或者其他方面，與發(fā)達國家相比仍然存在很多差距，特別是在實際生產中存在問題相對明顯，但是以變頻節(jié)能技術為基礎，促使原本的電源結合目前現(xiàn)有生產規(guī)律，將其逐漸轉變成為另外的電流，在使用時可以促使設備將傳統(tǒng)交流電轉變成為所需要的電流。生產中由于受到變頻節(jié)能技術的影響，各種不同類型電子元件自身具有非常高的精密度特點，有利于為機電設備的安全性和穩(wěn)定性提供保證。在實踐中將變頻節(jié)能技術合理應用在礦山機電設備中，有利于為采礦工作的高效設施提供保證，同時能夠打破傳統(tǒng)設施下的生產管控模式，以此來推動行業(yè)的穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展。

2 變頻節(jié)能技術的發(fā)展

變頻節(jié)能技術在應用時，主要內容是針對交流電源的頻率進行適當改變，在應用中可以促使三相異步電機電源等頻率得到及時有效的管理和控制。根據(jù)實際情況不同，可以適當進行調整，在經過調整之后，可以促使其自身轉速處于可控狀態(tài)之下，尤其是在電動機不斷運行基礎上，各種不同類型機械設備在該技術影響下能夠實現(xiàn)穩(wěn)定可靠運行。電子以及信息技術等與微處理器進行結合，促使其自身功能得到不斷完善和優(yōu)化，推動變頻節(jié)能技術在實踐中的合理利用

3 變頻節(jié)能技術在礦山機電設備中的應用優(yōu)勢特點

3.1 調節(jié)速度

三相異步電動機在運行時，在其中對變頻裝置進行合理利用，處于相對比較寬松的范圍下，針對轉子速度進行有效管理和控制，這樣能夠將電動機在其中的調速功能作用充分發(fā)揮出來。在整個礦山生產時，部分提升機在投入正式使用時，仍然會選擇利用轉子串電阻的方式來進行速度調整[2]。這種調整方法在應用時，對于調速范圍會產生一系列的限制影響，無論是在安全性或者調整速度精準性方面無法得到有效管控?；诖耍瑢ψ冾l節(jié)能技術進行合理利用，可以針對傳統(tǒng)調速方式進行適當?shù)母母锖蛣?chuàng)新，打破其存在的局限性問題，能夠呈現(xiàn)出相對良好的效果。

3.2 節(jié)能特點

變頻節(jié)能技術在應用時，其與傳統(tǒng)電磁調速展開科學合理的對比分析，在經過一系列對比之后，發(fā)現(xiàn)變頻技能技術在應用時的技能效果相對良好，可以實現(xiàn)對大量電能的資源使用。在整個礦山生產中，尤其是在風機或者壓縮機等各種不同類型專業(yè)設備投入使用時，要想保證各類設備能夠實現(xiàn)穩(wěn)定可靠運行，必須要針對流量進行管控[3]。目前，比較常見的方式是對閥門的開度進行管理和控制，這樣才能夠實現(xiàn)對流量的精準控制?？刂品椒ㄔ谔岢龊蛻脮r，無論是在安全性或者其他各方面普遍比較低，但是通過對變頻節(jié)能技術的合理利用，不僅可以將其自動化控制的優(yōu)勢特點充分發(fā)揮出來，而且能夠實現(xiàn)節(jié)約能源的根本目的。

4 變頻節(jié)能技術在礦山機電設備中的應用對策

4.1 變頻節(jié)能技術在采煤機中的應用

科學技術的不斷進步和快速發(fā)展，各種不同類型采煤機在運行時，雖然其功能越來越多，但是由于社會礦產資源的需求量一直在不斷增加。采煤機在運行時的時間周期普遍比較長，同時由于礦山開采條件具有一定復雜性，工作環(huán)境也相對比較差，進而導致各種不同類型故障風險發(fā)生率相對較高，很容易引起諸多事故[4]。對于生產人員以及設備的安全會造成嚴重危險，在應用過程中，變頻節(jié)能技術一般會以“一拖二”或“一拖一”等方式，實現(xiàn)對采煤機的有效管理和控制，其提供的牽引力也具有一定穩(wěn)定性和可靠性，能夠促使礦山開采使安全事故發(fā)生率得到及時有效管控，將礦山安全生產目標真正有效落實到實處。對變頻器進行合理利用，將采煤機直流母線產生的再生電能全部都回饋到對應的交流電網(wǎng)當中，促使礦山直流回路以及供電電網(wǎng)相互之間的能力傳遞效率得到有效提升。這樣才能夠實現(xiàn)對能量損耗問題的有效管控，保證現(xiàn)有諸多能源可以實現(xiàn)合理利用，以此來達到節(jié)能降耗的根本目的。

4.2 變頻節(jié)能技術在風機中的應用

風機一直以來都是礦山生產中必不可少重要設備之一，其中主要是以壓縮機和拖動風機等相互組合而成，在礦山生產時風機投入正式運行時產生的能耗，在整個礦山機電設備總能耗當中的占比可以達到40%～50%。根據(jù)目前實際情況，各個不同礦山生產階段，在風機類機電設備的選擇和利用方面提出的需求具有明顯差異性。為了保證可以滿足其要求，需要對變頻技術進行合理利用，通過對變頻節(jié)能技術的應用，能夠針對風機的實際輸出功率進行及時有效管控[5]。傳統(tǒng)形式下的變頻方式在應用時，主要是結合各生產階段運行現(xiàn)狀，對風機進行及時有效的體化處理，但是對于礦山自身生產效率勢必會帶來不良影響，無形當中還會導致礦山自身生產時的成本有所增加，無法為設備在運行時的穩(wěn)定性和可靠性提供保證。

與其展開對比分析，變頻節(jié)能技術的應用可以實現(xiàn)對風機及時有效地換處理，保證風機在輸出時的功率得到有效管控，盡可能滿足各環(huán)節(jié)生產時提出的個性化要求。更為重要的一點是能夠保證風機在運行時的能耗得到及時有效管控，根據(jù)相關研究結果，變頻節(jié)能技術在投入正式使用后，風機自身節(jié)能效果可以達到本20%～40%。同時，風機的性能曲線可以在實踐中得到及時有效的完善和優(yōu)化，滿足礦山在生產時提出的個性化要求。

4.3 變頻節(jié)能技術在皮帶運輸機的應用

礦山生產時，皮帶運輸機在其中具有大慣性以及長時間使用等特點，同時傳統(tǒng)形勢下皮帶運輸機在啟動之后，基本上都是以軟啟動方式來進行處理。該形勢下，勢必會導致皮帶運輸機在運行時的能耗有所增加，無形當中還會導致其故障率有所提升。在變頻節(jié)能技術應用背景下，可以以變頻器為基礎，促使皮帶運輸機在實踐中的整體控制效果得到強化。將其作為基礎，結合皮帶運輸機自身荷載情況，對皮帶運輸機的啟動以及停止次數(shù)等進行有效調整。

該控制方法在應用時，不僅能夠實現(xiàn)對皮帶運輸機運行能耗的有效管控，而且可以促使平臺運輸機在運行時的故障率得到有效管控，盡可能延長使用壽命。另外部分礦山企業(yè)在皮帶運輸機當中，可以對業(yè)力耦合器進行合理設置，這樣能夠促使皮帶運輸機在軟啟動時得到有效管理和控制。

4.4 變頻節(jié)能技術在井下水泵的應用

由于井下作業(yè)環(huán)境具有一定復雜性，井下水泵對于流量進行調整時，多數(shù)情況下都是以開啟條件為基礎，對管網(wǎng)閥門進行控制。根據(jù)實際情況對其進行分析時，該類型控制方式在應用時，可以保證水泵在投入正式工作時的轉速能夠維持不變，以此來實現(xiàn)對水泵流量的管控。但是由于水泵一直處于正常運行狀態(tài)，只是單純對管網(wǎng)閥門進行調節(jié)時，勢必會導致水泵流量受到影響，水泵自身輸出功率也會受到不良影響。

基于此，部分礦山企業(yè)在水泵應用過程中，需要對變頻節(jié)能技術進行合理利用，將變頻節(jié)能技術的電流調節(jié)等功能作用發(fā)揮出來，可以實現(xiàn)對井下水泵及時有效管控，保證水泵流量整體控制效果得到有效提升。與傳統(tǒng)水泵流量控制角度展開對比分析，以變頻節(jié)能技術為基礎，可以對使用流量進行控制，避免水泵在輸出時出現(xiàn)嚴重浪費的問題。同時，結合實際要求，對水泵流量需求進行適當調整，體現(xiàn)出其自身的控制精度以及節(jié)能性能等特點。由于礦山生產是具有一定特殊性，其在選擇和利用的井下水泵方面具有非常大的功率性，同時數(shù)量也比較多。對變頻節(jié)能技術進行利用，礦山生產中的運行能耗得到有效控制，促使礦山經濟效益得到提升，保證礦山企業(yè)在市場競爭中能夠體現(xiàn)出其自身的優(yōu)勢特點。

4.5 變頻節(jié)能技術在提升機中的應用

提升機在整個礦山機電設備運行時具有非常重要的影響和作用，同時也是其中必不可少重要組成部分。在整個煤礦生產中具有關鍵性的影響和作用，為了保證相關工作人員能夠對機電設備進行合理利用，當傳統(tǒng)的金屬電阻應用在電動機轉子電路當中，促使其能夠起到良好的調節(jié)效果。但是結合目前具體操作現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)仍然存在很多問題，特別是在安全方面，勢必會消耗大量的電力能源。

基于此，變頻節(jié)能技術合理應用其中，以此來實現(xiàn)數(shù)字信息化的管理和控制，這樣能夠促使四象限變頻調速系統(tǒng)在建設和應用時可以實現(xiàn)與變頻防爆提升機之間的協(xié)調運作。兩者之間能夠相互影響相互促進，在相輔相成當中實現(xiàn)穩(wěn)定運行，促使工作人員與物料可以實現(xiàn)安全穩(wěn)定運行。在變頻節(jié)能技術應用之后，提升機的整個提升速度有所提升，可以實現(xiàn)精準化的控制，整個提升過程具有一定的平穩(wěn)性、可靠性，對并沒有使用變頻節(jié)能技術的提升機而言，提升機在使用變頻節(jié)能技術后的故障效率以及運行能耗都可以得到有效控制。由于受到變頻器帶來的影響和作用，提升機可以直接將整個運行過程中產生出來的熱量進行回收、再利用，根據(jù)實際要求直接將提升機電機中產生的電能，全部回饋到對應的供電電網(wǎng)當中，不僅有利于實現(xiàn)能源的循環(huán)利用，而且還可以保證能源應用率的提升，避免帶來嚴重的損耗。

5 變頻節(jié)能技術在礦山機電設備中的應用前景

目前，變頻節(jié)能技術在應用過程中，由于其自身具有非常明顯的優(yōu)勢特點，所以在礦山機電設備中的應用范圍不斷擴大。該技術在應用時，有利于促使生產行業(yè)實現(xiàn)快速穩(wěn)定發(fā)展，將其在實踐中的作用和價值充分發(fā)揮出來。最大限度保證礦山在生產時具有一定安全性、穩(wěn)定性，諸多礦山都會選擇積極主動的態(tài)度，促使變頻節(jié)能技術能夠在實踐中得到合理利用，與其他諸多行業(yè)展開對比分析時，變頻節(jié)能技術在礦井當中的應用頻率相對比較高。在礦井機電專業(yè)設備投入正式使用時，可以結合實際要求，適當?shù)脑黾幼冾l節(jié)能技術在其中的應用頻。尤其是在新時期背景下，礦山安全防范意識以及節(jié)能環(huán)保意識一直在不斷強化，變頻節(jié)能技術在其中的應用范圍也會越來越廣，其自身的生產功能也會逐漸完善。由此可以看出，該技術的未來發(fā)展形勢相對比較良好。

6 結語

經濟的快速發(fā)展，諸多礦山企業(yè)在機電設備中都會選擇利用變頻節(jié)能技術。該技術與傳統(tǒng)變頻技術展開對比分析時，不僅有利于實現(xiàn)對機電設備運行能耗的有效控制，而且有利于保證設備整體控制效果得到有效提升。變頻節(jié)能技術在礦山機電設備中的合理利用，在保證成本有效管控的同時，能夠推動我國礦山開采行業(yè)的穩(wěn)定、可持續(xù)發(fā)展。