1、变频节能技术在煤矿机电设备中的应用探讨摘 要我国经济正处于快速发展时期，能源供给的速度日渐慢于经济发展的速度，因此能源供给的问题渐渐成为阻碍我国经济持续发展的一个限制性因素。开发新能源、节约能源并提高能源使用率、增加新能源的供应等方式均可解决能源供给不足的问题。变频技术作为一种新兴的提高能源利用率的重要方法在当前已经受到了众多国家的高度重视。采用变频节能技术能够有效激发我国传统能源行业的节能潜能，本文从变频节能技术在传统煤矿行业中的应用情况出发，对其在煤矿机电设备中的使用情况进行深入探究。 关键词变频节能技术 煤矿机电设备 应用 中图分类号：X752 文献标识码：A 文章编号：1009-914
2、X（2015）34-0048-01 当前，我国煤矿开采业现状不乐观，尤其是一些小煤矿开采技术落后，生产成本利用率低，投入与产出不成正比。1在煤矿机电设备中应用变频节能技术能够有效改善我国煤矿开采行业的现状，进而使其在能源使用方面发生质的飞跃。通过推广变频节能技术，一方面能够提高煤矿开采行业的生产效率，另一方面也能够促进产业节能减排。 1 变频节能技术的现状 变频调速主要是通过交流电的电压与频率从固定不变的状态改为可变化的状态，采用“交-直-交”的方式来进行，其内包含的工作原理主要是将工频交流电经由整流器转换，使其成为直流电，之后再次转换，将直流电转变为频率、电压可控的交流电，以此可控的交流电作
3、为电动机使用的电力，最终达到了节能的目的。 目前生产力不断发展，电力控制理论与电力电子技术也在不断提升，变频节能的技术在理论研究与实践应用两方面都得到了前所未有的进步。经过 FTR 与 IGBT 的替换，变频技术渐渐智能化，压频比控制与此前相比有所改进，人工神经网络成为当前技术领域内的主流。变频器完成了基本电路的调速工作之后，通过内置可编程序以及参数辨识功能的完善，变频器的综合使用效率也得到提升，最终其为煤矿机电产业的节能提供了新的思路。 2 变频节能技术在流体负荷设备中的应用 老式流速调节多采用截流方式，生产效率不高，不能满足矿井生产的需要。变频技术在矿用通风机及排水设备的应用中发挥了巨大作
4、用。 2.1 变频技术在风机中的应用（什么风机？电机型号适合煤矿使用吗？50 万电费从哪里出来？） 目前市场上出现了专门为煤矿设计的变频调速装置，将原来的 JPQ-1510-10 型高压绕组式电机替换成为 JS157-10 型电动机，改造后的风量更符合矿下的环境，还节约了每年 50 多万的电费。对瓦斯闭锁的检测、过流短路功能的保护及远程控制功能的配备，可以预防爆炸，为矿下的安全作业提供了保障。 2.2 变频技术在矿井通风设备中的应用 通风设备是保证煤矿安全的主要设备，一年昼夜工作，发生损坏的可能性高于其他设备。矿井的主风扇的额定通风能力主要按照矿井末期的通风阻力设定的。2在矿井投产的初期，由于
5、风机的富裕能力较大，原先的做法是将风门挡板关小从而达到生产所需的风量，认为的改变阻力来调节株扇风机的风量。风速量超额造成了尘土和煤渣飞舞煤尘过大，使工作环境恶略，增加量了职工尘肺病的发病率和煤尘爆炸的可能性。变频技术的应用能够通过风机的工作状况来进行判断，其是否仍存在节能的可能，或者在运行状态下风板全部打开之后，矿井中能够容纳一定的风量，则安置在此处的风机不必安装变频器。若风机进行平方转矩类负载活动，则应当选择一些通用型的变频器，如风机水泵。主扇风机使用变频器后噪声磨损减轻，减少了维修费。 （不明白什么意思） 2.3 变频技术在泵中的应用 利用变频节能技术设计了一套煤矿的井下排水泵监控体系之后
6、，我国在变频技术应用领域开启了新的元年。通过在监控系统中控制变频器来影响抽水泵的启停工作，适时进行速度上的加减，同时也能够降低因空转时间过长带来的损耗，进而避免出现频繁停车所致的变压器跳线的问题，最终能够飞快提升生产利用效率，保证安全运行，提高产品质量。（内容太空洞了） 3 变频技术在机械动力设备中的应用 由于煤矿环境十分特殊，因此机电设备长期处于频繁波动，特别是在输送和提升的过程中，损耗尤其严重。频繁的起停可以使用四象限工作，其原理3是：变频器将整流电路由原来的全波整流转换为智能功率模块构成的可控整流桥，如同原先的工作状态，在电动状态下，四象限与二象限的变频器整流电路成为逆变电路在运行，最终
7、实现了引流电机电量回馈电网的目的。变频节能技术的发展与应用，也使得煤矿机电设备的节能工作进入到新的阶段。 3.1 变频技术在提升机中的应用 在矿井提升系统中，通常情况下采用通用型变频器，从而有效的将母线电压升高产生的热能通过“制动电阻”消耗，从而降低对蓄能电容器以及电气元件的损耗。变频器在提升机中的应用可以实现无极平稳加速减速，提高系统的安全性，节约电力资源，实现数字化控制，通过软件的设计从而实现兼容，完善输入输出接电口电路，控制模式转变成无速度传感器的矢量模式，可以对过流、过压及欠压等进行全面保护，减少设备的维修量和维修费用。 3.2 变频技术在胶带输送机中的应用 变频技术主要有效的解决了液
8、力耦合器装置运输皮带机在启动和运行过程中所产生的电机失控，变频器可以将电机产生的负力及时回馈，从而明显的降低了发热产生的损耗。延长了设备的使用寿命。 （应增加皮带负荷波动时变频器的作用内容） 3.3 变频技术在煤矿机电设备中的应用 变频技术在机电中的应用更加广泛，除了节能外，更加注重向灵活化、智能化方向发展，操作更加简便，安装和控制更加方便。例如，我国煤矿中洗煤中采用变频技术的给煤机，将变频驱动模式替换传统的手动闸门模式，拥有了标准化的参数结构和调试软件，安全方便，操作也十分灵活；将间隙间隔防爆的变频器装入隔爆壳内，另外安装风扇吹风冷却、外设水冷装置，解决了功率散热、安全控制等技术问题。据此来
9、看，将变频技术应用于煤炭机电设备中，会产生良好的节能效果。 （此段前后因果有点牵强） 2.4 变频技术在煤矿空气压缩机中的应用 空气压缩机也是煤矿中的主要设备之一，通过以压缩空气为动力进行钻孔，火药爆破岩层。由于空气压缩机较为灵活，既可以将其设在井下也可以设在井上。通常情况下，空气压缩机能够通过关闭进气管来使得储气罐内的气压低于设定气压，而进气管的碟阀会自动打开。当空气压缩机的排气量与气压在运转工作状态下达到满载，且与电动机的额定电流值接近，卸荷过程中易造成空转。而压缩机在进行额定转速下本身的磨损较大，加上耗电高、空转等情况，容易导致压缩机能耗过高。变频技术的使用能够有效调节压缩机的转速，减少
10、排气量，使其轴功率与转速之间呈正比，并根据用气量的变化来随时调整设定的气压值，最终智能地实现了压缩机内空气的恒压供应，提高了压缩机的使用效率。 （此段不应该在这个位置吧？压风机属什么设备？） 小结：我国煤炭资源丰富，也是产煤大国，煤炭是国民经济增长的主要支柱。但吨煤电耗高，而倡导节能减排也是国家长期发展的要求，所以在煤矿机电设备中采用变频节能技术具有巨大的潜力和发展前景。但变频技术在我国应用还不广泛，由于我国矿山中使用的机设备品种多，为了更好的匹配，必须对变频节能技术进行改造，更加专业化，以适应不同环境的需求。经过改造后的变频技术拥有显著的节能效果，稳定性能加强，适应煤矿环境的要求，必将会被我国煤炭行业所采用。 参考文献 1 温玉婷.变频节能技术在煤矿中的应用J.电气开关，2011， （02）：156-157. 2 栗广亮.plc 和高压变频器在矿井提升机中的应用J.中国设备工程，2009， （03）：100-102. 3 丁卫东.高压变频调速装置在引风机上的应用和节能研究A.节能环保和谐发展-2007 中国科协年会论文集（一）C，2007：203-204.
