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摘要：煤矿开采过程中，机电设备是不可或缺的工具之一，机电设备的应用提高了开采的效率，有效保证了施工的安全性。而在机电设备中融入变频节能技术可以进一步降低设备应用期间产生的能耗，节约资源能源，优化开采质量。因此，本文先概述了变频节能技术的定义和原理，然后对煤矿机电设备变频节能技术应用的作用与应用现状进行分析，并对煤矿机电设备变频节能技术的具体应用以及煤矿机电设备中变频节能技术的应用前景进行了探讨，最后提出了几点提升煤矿机电设备中变频节能技术应用质量的措施，以供相关的工作人参考借鉴。

关键词：煤矿机电设备；变频节能技术；应用

改革开放以来，我国经济发展进入了一个崭新的阶段。经济发展速度提升的背后离不开各种能源的利用，现如今节能环保的理念越来越深入人心。这也意味着在煤矿开采的过程中，必须考虑节能。一方面可以降低开釆的经济成本，另一方面也符合可持续发展理念。煤矿开采过程中，机电设备是不可或缺的工具之一，机电设备的应用提高了开采的效率，有效保证了施工的安全性。而在机电设备中融入变频节能技术可以进一步降低设备应用期间产生的能耗，节约资源能源，优化开采质量。下文将对其展开具体的阐述。

1变频节能技术的定义和原理

1.1变频节能技术定义

变频节能技术是通过利用相关的设备和技术来实现电流频率的改变。通常用来改变电流频率的设备被叫做变频器。其主要是由电源板、电极电容量、键盘和其他部件构成，将这些部件组合起来，便能够实现变频和节能的功能。在传统机电设备的建造过程中，电流的频率一直都发挥着非常重要的作用。设备长期处于运行的过程中，其转数是不能被改变和控制的，因此很多机电设备长时间都会处于一种恒定运动的状态，这就导致了设备的内耗过于严重，从而使得设备的使用寿命大大地减少。如果能在设备中引入变频技术，则不仅能够很好地改变机电设备的运行速度，而且还能够有效地降低设备运行的损耗。

1.2变频节能技术原理

在我国煤矿开采行业中机电设备中应用变频节能技术的主要有采煤机、提升机以及皮带机等，该技术在应用时的工作原理为以交流电的固定周期模式来改变设备的运行效率，在变频模式的基础之上，引入智能化电气系统，达到智能变频的目的。比如说机电设备在空载运行时，设备可以迅速的将功率降到最低状态，电能消耗也将会因此而降低。而一旦设备满载运行或者是持续高峰作业时，设备则可以将功率迅速调到最高，这样既可以保证采煤工作的效率不受到影响和干扰，同时还可以有效的降低对能源的消耗。在机电设备中合理应用变频节能技术，可以实现设备的智能化操作，其极大的节约了开采成本，降低了开采人员的工作强度，提高了采煤工作的完全性，其对于我国煤矿事业的发展建设有着极为重要的推动作用。机电设备中变频节能技术的变频器组成结构如图1所示。

2煤矿机电设备变频节能技术应用的作用与应用现状

2.1煤矿机电设备变频节能技术应用的作用

当前，为了有效缓解环境问题，我国提出了可持续发展的理念，该理念在多个行业中都有所贯彻，煤矿企业也不例外。在煤矿开采期间各类机电设备所消耗的电能比较多，而借助变频节能技术则可以有效的降低电能消耗，降低企业生产经营成本，其对于煤矿企业的发展建设有着极为重要的推动作用。

2.2煤矿机电设备变频节能技术的应用现状

由于煤矿作业面处于不断变化状态，因此在不同作业环境下，机电设备的整体运行状态也需进行随时调整，因此变频控制技术逐渐进入到煤矿领域中。但在变频技术诞生之初并未直接应用到能源开采行业中，随着煤矿作业需求的不断增长及变频技术日渐完善，多数煤企最终认识到变频技术在控制煤矿机电设备能耗方面的优势，进而将变频技术应用到各类型机电设备中，因此促进了变频节能技术在煤矿机电设备中的应用。目前，变频节能技术在国内多数煤矿中均实现了大规模应用，具体设备包括提升机、采煤机、皮带输送机等，经过实践验证发现，多数设备的电力损耗逐步下降，运转效率逐渐上升，同时整体设备的故障率以及运维压力得到有效控制，经济效益明显提升。

3煤矿机电设备中变频节能技术的具体应用

3.1变频节能技术在通风设备中的应用

通风机主要应用于煤矿生产过程中的井下通风，因为煤矿作业的地下操作较多，所以通风机的运行效率在很大程度上决定着工作效率，且对生产人员的人身安全有着非常重要的影响。如果通风机在使用中发生故障，就会严重影响煤矿的正常生产。如果大型通风机出现故障甚至可能会导致企业的停产和井下事故等各种严重的问题。大部分煤矿企业的通风机都处于全天运行的状态，因此需要消耗大量的电能。煤矿原来的工作方式为全年12个月，每月工作30天，通风机的功率通常在500-1000kW范围之内，通常情况下通风机会消耗掉煤矿生产电能的五分之一以上。通过引入变频节能技术可以有效对煤矿通风机的工作进行优化，煤矿企业通过对高效高能工作的推广并在国家法定假日实行，如此以来设备每年的休息时间可以达到2400小时，如果保风量为常规状况下的85%，那么变频节能技术在通风机的应用上就可以有效降低电能消耗量，下降比例高达27%。根据以上数据可知，变频节能技术在通风机中的应用不仅可以对通风机的调转速度进行调整，还能够有效促进通风机整体运行效能的提升。

3.2变频节能技术在抽水泵中的应用

煤矿的开采、生产需要大量用水，不合理的水泵设置不仅会浪费水资源，还不利于使用电能的节约。因此，在现代化煤矿开采的过程中，必须根据实际情况进行抽水泵流量的合理调节控制，调节水泵阀门的开阖程度。在保持水泵能够保持持续运作的同时，不降低水泵的抽水效率。变频器与PLC控制器的加装，有利于帮助水泵提高灵活性与控制度，从而保障煤炭开采的高效性和安全性。

3.3变频节能技术在胶带机中的应用

胶带机主要负责煤矿产品的运输，也是煤矿企业的重要机电设备。该传输机的传输原则是合理运用摩擦力的牵引作用，使得物体在摩擦力与张力的共同作用下在支撑滚轮上进行横向的传输运动，顺利进行煤炭的井下传输工作。在过去，使用胶带机传输煤炭，以往主要使用CST或者液力耦合器来进行软启动。但是这种方式存在设备易磨损老化、维护成本高且速度调控性不好。因此需要使用变频节能技术对胶带机进行优化。在使用变频节能技术对胶带机进行优化的过程中，一方面要考虑胶带机高电压、大功率的特性；另一方面还要确保其生产性能和生产质量。为了有效利用变频器提升胶带机的性能，技术人员做了以下几方面的调试：首先，智能监控胶带机的运行速度，利用智能传感设备对变频器的电压和电流进行控制，自动调节胶带传输设备的运行速度，确保其运行速度始终适应于运输计划。其次，通过变频器和重力传感器的结合使用，重力传感器自动监控胶带传输设备上是否有物品正在运输，如果没有物品则通过变频设备对胶带传输机的电流进行调整，确保其在低速惯性状态下运行，减少空转状态的能源消耗。变频节能技术在胶带机中的应用可以有效地降低电源启动时的电流冲击，启动稳定性以及调速性能更好，既推动胶带机传输性能的提升，又提高传输效率，解决功率不平均、不同步的问题。

3.4变频节能技术在采煤机中的应用

变频节能技术在采煤机中的应用必须要从采煤机的特殊性出发，并在此基础上实现采煤机的升级改造。首先，技术人员可以从变频器的现状出发，在采煤机中装入相应的数控软件，有效利用变频器提升采煤机的采掘速度和工作质量，提高采煤作业的针对性和采挖效率。其次，变频节能技术可以减少采煤机的损坏，从而有利于节约采煤机的维修费用。然后，技术人员应加强产品的研发、升级，不断研究新型采煤变频器，提升变频器的兼容性，将以往的“一拖二”系统向“一拖一”系统转型升级，促进采煤机有效性的进一步提升。

3.5变频节能技术在流体负荷设备中的应用

流体负荷设备的变频节能技术应用，表现在风机变频与水泵变频这两部分上。与传统的风机做对比，变频节能式的风机具有最低转速、目的性强、效果较优的优势。因此，煤矿企业逐渐在自家的风机中应用变频节能技术与调速功能。经过改造的风机，可以适应当前矿井下的特殊环境与条件，尽可能地节约矿井开采的使用电能。另一部分就是在煤矿生产过程中的水泵中设置变频节能技术。这样一来，既可以提高煤矿的高效给水量，有利于提升液体用泵的灵活使用度，进而大幅度地提高水泵用品的整体质量。与此同时，变频节能技术的应用有利于帮助抽水泵进行平滑启动、暂停等灵活智控。由此，矿井下层的液位也可以始终保持稳定状态。抽水泵空转与过度使用都会导致电能的浪费与耗用，变频器的应用能够切实降低空转对抽水泵的损耗，保障矿井的开采活动稳定安全。

4煤矿机电设备中变频节能技术的应用前景

随着煤矿产业的加速转型，变频节能技术在煤矿行业的应用越来越广泛，其积极作用也越加凸显出来。对于企业目前的需求而言，这项技术发展还不够，其未来的还有很大的发展空间。随着社会经济增长速度的加快，煤矿行业要往高新技术产业发展，更需要采用变频节能技术作为辅助手段，这也是行业发展的必然趋势。只有匹配相适应的技术，这个行业才不会没落，才能有所凭靠。为此需要大力促进变频节能技术的革新，使节能技术在一个更大的领域范围内发挥更大的作用，带动煤矿产业更加高速发展。科学技术日新月异，大多数的电子高新技术都能够被人们更好地应用于多方面的领域。变频节能技术的发展前景是可观的，它对于煤矿企业而言，不仅有效地节约电能，还能够对生产工艺的流程起到完善的作用，尽管能源结构不断进行调整重组，但这并不意味着变频节能技术的止步不前，只是比重的大小不同。煤炭消耗量固然在下降，但是巨大的基数占比还是使得需求量日益突出。因此，广大的煤矿企业必须要深入地应用变频节能技术，深化技术发展的条件。对于煤矿企业自身而言，机电设备本就存在运行过多，损耗过大的特点，所以，在加强维护设备方面也要加以关注，转变生产的观念来改善机电设备的维护管理问题，健全各方面安全生产的制度，实现技术研发朝着深层次发展，技术设备的更新持续加强。这样高度的关注更能保证产业生产的高效率，促使变频节能技术的往实处发展，而且，这种新的设备、新的技术也能改善传统技术的不足和缺陷，赋予煤矿企业设备更强的包容性，对于煤矿行业发展还有机电设备变频节能技术发展影响深远。

5提升煤矿机电设备中变频节能技术应用质量的措施

5.1重视变频节能技术与机电设备的更新

当前，随着科技的不断创新发展，煤矿机电设备中各类节能变频技术应用时，也呈现出更新速度快的特点。因此，为了更好的发挥节能变频技术在机电设备中的运行质量效果，对于工作人员来说，其就应当关注相关领域技术更新的情况，及时的将最新、最优质的节能变频技术应用到机电设备之中，优化过去设备应用中存在的缺陷和不足，提高设备的兼容性，使得其能够更加稳定、高效的运用，这样的话，煤矿机电设备等工作质量和效率也将得到更好的提升。

5.2积极构建完善煤矿机电设备运管制度

煤企应构建完善的机电设备运管制度，根据设备分类要求作业班组与运维部门联合负责设备的运管工作。技术研发部门应积极做好设备技术迭代工作，确保变频技术始终处于高效运作状态，并联合运管部门做好定期检查，对设备潜藏的技术风险进行排查分析；设备运维部门应与作业班组共同开展设备日常维护和保养，提高设备的整体可靠性，确保设备的变频元件工作正常，并制定变频设备的日常工作记录日志，对各类型变频元件故障进行分析，同时严格规范变频设备的使用规范，这样，方可实现变频技术的高效化应用，确保机电设备处于最佳工作状态。

5.3提高机电设备操作人员的专业知识和技能

机电设备操作人员需要不断提高专业知识和技能，如果在机电设备中应用节能变频技术，可能会出现故障，必须结合实际情况找出可能的解决方案和解决办法，使机电设备的故障可以在第一时间修复，从而提高机电设备的稳定性和可靠性。

6结束语

当前我国对于煤炭资源的需求量极大，多个行业的发展建设都需要煤炭资源做支撑。煤炭资源开采期间机电设备不可或缺，但是机电设备运行时，电能消耗极大，这与我国经济可持续发展的理念是背道而驰的，为了有效的解决该问题，降低对能源资源的消耗，就需要合理应用变频节能技术，发挥该技术在机电设备中的作用，推进我国煤矿开采行业的发展。

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