文/喬海林 王偉

1 煤礦機電變頻節(jié)能技術(shù)的發(fā)展

煤礦生產(chǎn)的安全問題受到社會的廣泛關(guān)注，安全問題的存在一方面制約了煤礦行業(yè)的進一步發(fā)展，另一方面也會對社會和諧與安定造成一定程度的影響，因此提升煤礦生產(chǎn)的安全性、穩(wěn)定性、經(jīng)濟性具有十分重要的經(jīng)濟意義與社會意義，變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用正是基于這一目標(biāo)發(fā)展與完善的。變頻技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用起初表現(xiàn)在采煤機、皮帶輸送機、提升機等機械設(shè)備之上，經(jīng)過變頻技術(shù)改造之后的設(shè)備較之于之前耗能減少且效率提高。之后隨著變頻技術(shù)的不斷發(fā)展與完善，它在煤礦機電設(shè)備中的應(yīng)用越來越廣泛，且與節(jié)能技術(shù)有機結(jié)合，形成了現(xiàn)代化的變頻節(jié)能技術(shù)。現(xiàn)如今，變頻節(jié)能技術(shù)在采煤機、提升機、皮帶輸送機、流體負(fù)荷設(shè)備中都有著一定的利用，且發(fā)揮出了高效率、低能耗、安全性能高等諸多優(yōu)勢。

2 變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦機電設(shè)備中的具體應(yīng)用

2.1 變頻節(jié)能技術(shù)在采煤機中的應(yīng)用

變頻節(jié)能技術(shù)在應(yīng)用過程中不斷發(fā)展與完善，逐漸趨于成熟，形成了采煤機變頻調(diào)速系統(tǒng)。在這一系統(tǒng)中，通過對額定轉(zhuǎn)速與恒定轉(zhuǎn)矩之間的調(diào)整，一方面可以促進多臺變頻器之間的轉(zhuǎn)矩平衡，另一方面也實現(xiàn)了多臺變頻器主從控制的相互切換。實踐結(jié)果證明，在工作面傾角較大的情況之下，采用四象限變頻器調(diào)速電機進行牽引，能夠?qū)崿F(xiàn)對于制動力矩的大范圍調(diào)節(jié)，這樣一來，即使不再另外增加牽引速度的相關(guān)設(shè)備，采煤機也不會出現(xiàn)下滑跑車的情況。因此，將變頻節(jié)能技術(shù)應(yīng)用于采煤機之中，不僅可以對其結(jié)構(gòu)進行科學(xué)合理的簡化，還促使采煤機在操作便捷性、速度調(diào)節(jié)的可靠性以及控制的靈活性等方面發(fā)揮出了更大的優(yōu)勢。

2.2 變頻節(jié)能技術(shù)在提升機中的應(yīng)用

在煤礦生產(chǎn)過程當(dāng)中，提升機是必不可少的重要設(shè)備之一，其主要功能是對作業(yè)人員與物料進行輸送，因此提升機運行的穩(wěn)定性與可靠性一方面關(guān)系著工作人員的生命安全，一方面也是對煤礦順利生產(chǎn)的重要保證。為了對傳送速度進行一定程度的控制，傳統(tǒng)的處理方法是在電動機轉(zhuǎn)子電路中使用金屬電阻，這雖然能夠達到調(diào)速的目的，但這種方式電能消耗巨大，且存在著一定的安全隱患，難以適應(yīng)煤礦生產(chǎn)的現(xiàn)代化發(fā)展。隨著技術(shù)的發(fā)展，在提升機中引入了變頻節(jié)能技術(shù)，這一技術(shù)與提升機的四象限變頻調(diào)速系統(tǒng)有機結(jié)合起來，并在此基礎(chǔ)之上利用計算機技術(shù)實現(xiàn)了對于提升機的信息化控制，可以進行實時監(jiān)控與遠程操作，一方面減少了對電能的消耗，另一方面提升機運行的安全性得到有效提升。

2.3 變頻節(jié)能技術(shù)在皮帶輸送機中的應(yīng)用

對于皮帶輸送機而言，它在煤礦生產(chǎn)過程中的主要作用是對井下煤炭進行運送，在運輸?shù)倪^程中，煤炭會受到多個方向的力，分別是向下的重力、垂直皮帶的彈力以及與皮帶之間的摩擦力，正是這些力的相互作用才能使得煤炭向上運輸出井。原先的皮帶輸送機主要是利用液力耦合器進行啟動，隨著時間的推移采用這種方式會對皮帶造成一定程度的傷害，主要表現(xiàn)為皮帶老化速度加快，情況嚴(yán)重甚至?xí)l(fā)生斷裂，進而對煤炭生產(chǎn)造成十分不利的影響。而將變頻節(jié)能技術(shù)應(yīng)用到皮帶傳輸機當(dāng)中后，機電內(nèi)的沖擊、機械發(fā)熱的現(xiàn)象得到了顯著的減少，電機在啟動的過程中電流具有更好的穩(wěn)定性能，除此之外，運輸功率更為平均，綜上所述，變頻節(jié)能技術(shù)使皮帶輸送機的傳送功能進行了有效的提升。

2.4 變頻節(jié)能技術(shù)在流體負(fù)荷設(shè)備中的應(yīng)用

在煤礦的生產(chǎn)當(dāng)中，風(fēng)機與風(fēng)泵是最為常見的流體負(fù)荷設(shè)備，將變頻節(jié)能技術(shù)引入流體負(fù)荷設(shè)備中后，風(fēng)機的最低轉(zhuǎn)速明顯低于引入之前，這在一定程度上減少了電能的消耗，同時也促使風(fēng)機具有更好的適應(yīng)性，在特殊的煤礦環(huán)境之下也能夠有效運行。除此之外，變頻節(jié)能技術(shù)在礦區(qū)給水、給液用泵中也實現(xiàn)了變頻調(diào)速，對工藝系統(tǒng)的靈活性進行了一定程度上的提升，并在此基礎(chǔ)之上有效減少了設(shè)備的機械沖擊，進而提升了相關(guān)設(shè)備的使用年限。

3 變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦機電設(shè)備中應(yīng)用的發(fā)展前景

變頻節(jié)能技術(shù)憑借著在電能消耗、經(jīng)濟效益、運行穩(wěn)定等方面的優(yōu)勢，使其在煤礦機電設(shè)備之中的應(yīng)用日益廣泛，成為煤礦機電設(shè)備發(fā)展的重要趨勢。同時，隨著科學(xué)技術(shù)水平的提高，變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦機電設(shè)備中的應(yīng)用也日益深入，具有較大的應(yīng)用前景。除此之外，隨著煤礦行業(yè)的發(fā)展與成熟，會不斷引入新技術(shù)、新工藝，在這種情況之下機電設(shè)備的功能與種類會越發(fā)豐富，變頻節(jié)能技術(shù)也會不斷與新型的機電設(shè)備進行融合與協(xié)調(diào)。最后，隨著時間的推移，一些老舊設(shè)備在性能上逐漸下降，可以運用變頻節(jié)能技術(shù)對其進行一定程度的改造，通過有效的技術(shù)手段恢復(fù)其性能的同時，也可以進一步豐富機電設(shè)備的功能，提升其在煤礦生產(chǎn)過程中的應(yīng)用效果。綜上所述，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及煤礦行業(yè)的逐步完善，變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦機電設(shè)備中仍有十分廣闊的應(yīng)用前景。

4 結(jié)束語

本文主要針對煤礦機電設(shè)備中變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用進行研究與分析。首先對煤礦機電變頻節(jié)能技術(shù)的發(fā)展進行了一定程度上的闡述，指出了變頻節(jié)能技術(shù)在安全性、穩(wěn)定性、經(jīng)濟性等方面的優(yōu)勢，然后在此基礎(chǔ)之上重點分析了變頻節(jié)能技術(shù)在采煤機、提升機、皮帶運輸機與流體負(fù)荷設(shè)備中的具體應(yīng)用。最后，對變頻節(jié)能技術(shù)的發(fā)展前景作出了展望。