矿山机电设备变频节能技术应用探讨

前言

随着社会经济的不断发展，社会对矿产资源的需求也在不断增加。这种情况虽然在一定程度上促进了矿山企业的快速发展，但也导致了矿山机电设备能耗的逐步增加。随着可持续发展战略的提出和实施，所有矿业企业都开始采用节能技术，包括变频节能技术。因此，本文对变频节能技术在矿山机电设备中的应用进行了分析和研究，以响应国家可持续发展战略，提高矿山企业的经济效益。

1.研究矿山机电设备变频控制技术的必要性

变频控制是指通过对变频控制的工频信号进行转换，对交流电进行有效控制。矿井机电设备变频控制技术主要是为了实现机电设备的自动化，通过设置变频控制运行模式，为矿井机电设备的发展提供依据。实现矿井机电设备变频控制技术的前提是确定矿井机电设备的控制目标。通常，将矿山机电设备的变频控制技术引入逆变器中，可以直接提高矿山机电设备控制性能，从而提高采矿效率。

2、变频节能技术在煤矿机电设备中的应用原理

目前，变频节能技术主要应用于我国煤矿行业的机械和电气设备，如采煤机、起重机和带式输送机。该技术在应用中的工作原理是通过交流的固定循环模式来改变设备的运行效率。在变频方式的基础上，引入智能电气系统，实现智能变频的目的。例如，当机电设备处于空载运行时，设备可以快速将功率降低到最低状态，功耗将相应降低。一旦设备处于满负荷运行或连续峰值运行状态，设备可以快速将功率调整到最大值，既可以保证采煤效率不受影响和干扰，又可以有效降低能耗。变频节能技术在机电设备中的合理应用，可以实现设备的智能化运行。大大节约了开采成本，降低了开采人员的工作强度，提高了煤炭开采的完整性。它对促进中国煤炭工业的发展和建设具有极其重要的作用。

3矿山机电设备变频节能技术应用

3.1变频控制技术在采煤机中的应用

随着科学技术的不断发展，如今采煤机功能虽然在不断增多，但由于社会矿产资源需求增加，采煤机运行时间增长、矿山开采条件较为复杂、工作环境较差，导致诱发故障的风险因素也在不断增多，进而可能会引发各种较为严重的矿山生产事故，严重威胁生产人员和生产设备的实际安全。在实际应用过程中，变频节能技术通常会采用“一拖二”或者“一拖一”的方式对采煤机进行控制，其中“一拖一”控制方式的应用更加广泛。变频节能技术的应用有效改善了传统采煤机在大倾角工作面上的性能不足问题，并且相比较传统的控制方式，变频节能技术的控制精度更高、提供的牵引力也更加持续和稳定，可以有效降低矿山开采过程中安全事故的发生几率，落实矿山安全生产目标。此外，在应用变频器以后，还可以将采煤机直流母线所产生的再生电能直接回馈到交流电网中，增强矿山直流回路与供电电网之间的能力传递效率，降低能量损耗，实现能源的重复利用，实现节能降耗的效果。

3.2变频控制技术在皮带设备中的应用

由于皮带设备在启动时会产生巨大的电流，导致经常出现断裂现象。将变频控制技术应用在皮带设备，能够通过布拉格波长，直接反映采集与处理皮带设备故障信息，通过调节布拉格波长变化，对皮带设备进行变频控制，从而保证皮带设备的稳定性能。变频控制技术在皮带设备中的应用目的，是将皮带设备出现故障的概率降至最低，尤其是在矿山开采时，可通过变频控制技术，实时控制皮带设备运行中的工作状态，确保皮带设备的正常运行。皮带设备中变频控制技术的应用主要包括3部分，数据采集部分、数据传输部分以及技术化处理部分。数据采集部分主要是通过变频控制技术采集皮带设备运转时的正常信息数据以及異常信息数据;数据传输部分主要是通过变频控制技术的数据通讯功能，对采集的数据进行传输通讯;技术化处理部分是变频控制技术的核心功能，通过对数据进行智能化分析，提前预测皮带设备可能会出现故障的时间及精确位置。通过变频控制技术得出的变频控制结果，确保皮带设备的正常运行，避免过载生产可能造成的危险，大大提高矿山机电设备使用的安全性。

3.3变频控制技术在提升装置中的应用

提升机是井下采矿作业中的一个非常重要的设备。它的主要功能是运输各种材料。起重机的原理。在目前的发展中，常见的调速原理是将金属电阻连接到电路中，通过滚筒控制器的作用切断电阻，最终达到调速效果。虽然该原理可以实现提升机的调速功能，但调速过程中产生的功率设定电流和低频电流也会对提升机的整体运行产生不利影响。因此，为了减少起重机运行中的各种能效损失，并确保速度调节不受影响，有必要使用变频控制技术。使用该技术的具体方法是在电气控制系统中编译相应的程序设计，与继电器建立逻辑，并完成梯形图和控制电路图之间的相互转换。该方法可以有效减少外部电路执行继电器，避免故障。另一方面，影响起重机工作效率的主要原因是此类设备目前处于过载运行状态。优化该状态的主要方法是修改起重机中的相关程序并增加制动扭矩。它可以降低起重设备的磨损程度，减少机械老化失效，提高提升机的工作效率和使用寿命。

3.4变频节能调节负荷设备的应用

当应用变频负载技术时，我们可以根据风机和泵的变频调速过程，关注风机变频调速技术的整体应用和一般操作。但要做好这项工作，相关领域的技术人员应逐步加强变频调速设备的研发，重点是煤矿特殊采集环境下变频设备运行的研发。结合风扇转速的运行要求，可以逐步修改和调整，以优化其整体性能。改造实施前，需要深入了解风机运行的基本情况，调整风压、风量等，改造完成后，需要对输出功率进行检查分析，可以有效节约电力资源。在水泵的控制和调节下，需要对设备进行变频调速和节能处理。根据生产过程系统的实际控制组成，调整产品时应提高调整的灵活性。水泵应在变频节能技术的支持下灵活使用。平滑和减速时间应根据实际需要逐步缩短。应调整外部环境的限制水平。应根据井内液体位置和高度的变化，最大限度地压缩水泵的空转时间，这也可以有效降低水泵运行所需的能耗，避免运行过程中设备的不必要损失，延长设备的使用寿命，提高机电设备的整体生产效率，促进煤炭开采的更好实施。

4结论

通过本研究可知，变频控制技术不仅可以延长矿山机电设备的使用寿命，而且可以降低生产成本，从根本上提高机电设备的稳定性。尽管矿山机电设备变频控制技术已广泛应用于矿山机电设备的变频控制中，但为了进一步提高变频控制技术的应用水平，应加强对变频控制技术进一步的研究，从而促进变频控制技术在矿山机电设备中的应用。本文没有对矿山机电设备变频控制技术的具体应用方案进行深入研究，这可能是未来矿山机电设备变频器控制技术研究的重点内容。

参考文献：