（山西省大同煤礦集團有限責(zé)任公司四老溝礦 山西 037028）

隨著我國改革開放的不斷深入，市場競爭也日益激烈，提高煤炭開采效率是現(xiàn)階段煤礦資源開采面臨的重要問題。降低企業(yè)的開采成本，進而擴大經(jīng)濟效益也是企業(yè)一直在追尋的目標。而煤礦機電設(shè)備作為開采過程中的大型設(shè)施，更要不斷進行技術(shù)革新才能實現(xiàn)節(jié)能優(yōu)化的目標，也更能滿足實際煤礦生產(chǎn)的需求。除此之外，煤礦機電設(shè)備的變頻節(jié)能技術(shù)還能實現(xiàn)資源的節(jié)約、環(huán)境的保護，更加符合現(xiàn)代化的生產(chǎn)模式，是構(gòu)建資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的重要舉措。

1.變頻節(jié)能技術(shù)的相關(guān)概述

變頻節(jié)能技術(shù)主要是將設(shè)備運行需要的交流電轉(zhuǎn)換成直流電，再將直流電進一步轉(zhuǎn)化成不同頻率的交流電或者直流電來逆轉(zhuǎn)換成多種頻率的交流電，這是一種全新的技術(shù)手段，也是需要不斷探索完善的技術(shù)。除此之外，在轉(zhuǎn)換過程中不會產(chǎn)生電能的變化，反而只存在電流頻率的變化。這種變頻技術(shù)就可以很好的滿足交流電電機實現(xiàn)無級變速的要求，同時還會實現(xiàn)對電機控制器的敏感監(jiān)測，可以有效的達到控制電流頻率的效果，真正做到了功率變化隨礦物質(zhì)量改變的目標，這也能進一步實現(xiàn)節(jié)能的目的。對于變頻節(jié)能技術(shù)原理來說，主要是煤礦機電設(shè)備在運轉(zhuǎn)過程中實現(xiàn)不同功率的工作要求。因此，為了讓電機提供的功率和實際運輸所需要的功率達到一致，這就需要變頻技術(shù)來實現(xiàn)。在實際操作過程中，可以利用半導(dǎo)體元件來將交流電轉(zhuǎn)化為直流電，進而利用張力變送器將張力轉(zhuǎn)換成4-20mA的直流電，產(chǎn)生的電流會當(dāng)做是模擬信號進而傳輸給張緊設(shè)備，同時還能進行自動放大或者補償電流模擬信號來實現(xiàn)對傳輸帶和繩阻之間的摩擦阻力偏差值校正，可以真正實現(xiàn)對頻率的控制和轉(zhuǎn)化。不僅如此，張力控制還有較強的敏感度，這個特點就可以幫助設(shè)備在極少的時間內(nèi)實現(xiàn)對張力調(diào)節(jié)的反應(yīng)，還能進一步保障張力控制的準確度和有效性。

2.煤礦機電設(shè)備應(yīng)用過程中存在的問題

隨著我國人口的不斷增加，資源消耗也十分迅速，尤其是煤炭資源的消耗非常明顯。但是，隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷進步，我國煤礦生產(chǎn)行業(yè)所應(yīng)用的開采技術(shù)也實現(xiàn)了全新的升級，整個煤炭產(chǎn)業(yè)也實現(xiàn)了新的革新和發(fā)展。即使如此，但是供需關(guān)系的不平衡和人們對資源的浪費都造成了我國煤炭資源的快速減少。雖然我國是煤炭資源擁有大國，但還是面臨著資源匱乏的危險。而煤礦機電設(shè)備中變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用就可以很好的解決這一問題。

(1)存在嚴重的電能浪費問題

在很多煤礦企業(yè)中，都存在設(shè)備選型方面大馬拉小車的問題，這就很容易造成電能的浪費，而且運行效率也比較低下。對于煤炭生產(chǎn)企業(yè)來說，由于工作的特殊性，大部分設(shè)備會在地下的礦井進行，因此企業(yè)的電耗非常大，而且在開采過程中的壓氣、通風(fēng)、排水以及提升都需要大量的電能消耗才能完成，這些通常會占到總耗能的三分之一，甚至達到煤礦用電量的百分之三十。如果還是應(yīng)用傳統(tǒng)的閥門或者擋風(fēng)板進行調(diào)節(jié)，那么就會消耗很多的能源。但是如果選擇應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù)，就可以節(jié)省百分之二十到百分之五十的電能消耗，對比十分明顯。

(2)煤礦機電設(shè)備威脅電網(wǎng)運行

通常來說，煤礦機電設(shè)備的電機運行負荷都比較大，啟動也需要大量的電流和時間，這些都會影響到設(shè)備絕緣強度，嚴重時還會燒毀大功率的電動機器，從而威脅到整個電網(wǎng)的運行。除此之外，礦井機電設(shè)備在冷的情況下啟動也比較困難，還很容易造成機械方面的損傷，這不僅會增加設(shè)備的維修成本，還會影響到整個煤礦開采的進度和安全。另外，由于技術(shù)比較傳統(tǒng)，很多控制的手段也比較單一，自動化程度和實時性都需要加強。

(3)故障方面的問題

影響煤礦電機設(shè)備功能的正常發(fā)揮，其中一項重要的原因就是故障問題。隨著社會和經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國對煤炭的需求逐年攀升，有很多煤礦開采企業(yè)甚至?xí)?4h都在進行生產(chǎn)，很多煤礦機電設(shè)備也是全天運行。在這種高強度的運行情況下，如果不對設(shè)備進行及時、合理的維護和修理很容易出現(xiàn)故障，甚至還會造成設(shè)備的損壞。在煤礦開采過程中，采煤設(shè)備主要是采煤機和掘進機等，一些高強度的作業(yè)就很容易造成機器的短路。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)問題時，整個生產(chǎn)進度都會受到影響，并且采煤的功能也會降低，另外消耗的電量也會迅速增加，甚至?xí)黾觾杀兜饺兜挠秒娏?。不僅如此，這些問題都是煤礦在開采過程中的常見現(xiàn)象，這些也是煤礦企業(yè)需要重視的地方。

3.煤礦機電設(shè)備中變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

隨著煤炭貿(mào)易在國內(nèi)外的迅速發(fā)展，煤炭資源的需求逐漸擴大。變頻技術(shù)在煤礦機電設(shè)備中的應(yīng)用可以有效的降低煤礦機電設(shè)備的能源消耗量，還能進一步增強設(shè)備運行的穩(wěn)定性，進而提高使用周期，也直接降低了機電設(shè)備的維修成本。將經(jīng)濟效益和社會效益結(jié)合起來才能為社會創(chuàng)造更大的財富，煤炭行業(yè)的發(fā)展也能實現(xiàn)良好的循環(huán)，真正實現(xiàn)節(jié)能減排的社會目標。

(1)在采煤機中的應(yīng)用

技術(shù)是推動社會發(fā)展的重要推動力。隨著時代的發(fā)展，人們的需求和經(jīng)濟的發(fā)展有著密切的關(guān)聯(lián)。并且在工業(yè)化的不斷發(fā)展中，越來越多的先進技術(shù)被研發(fā)，尤其是在煤礦機電設(shè)備的應(yīng)用中，變頻節(jié)能設(shè)備不僅具有節(jié)能的特點，還能提高煤礦生產(chǎn)的效率，促進企業(yè)獲得更高的經(jīng)濟效益。而變頻節(jié)能技術(shù)在采煤機中的應(yīng)用也是比較普遍的。在傳統(tǒng)采煤機變頻調(diào)速系統(tǒng)中通常會使用“一拖二”的形式，逐漸發(fā)展成“一拖一”。而且我國能量回饋型四象限運行的交流變頸調(diào)速采煤系統(tǒng)也早就處于世界的領(lǐng)先地位，國產(chǎn)電牽引采煤機的行走功率也達到了最大2×110kW，變頻器電壓也可以達到380V，這樣就可以很好的實現(xiàn)額定轉(zhuǎn)速下的恒定轉(zhuǎn)矩調(diào)速，還可以將額定轉(zhuǎn)速以上的恒定功率調(diào)速及兩臺變頻器之間的主從控制和轉(zhuǎn)矩平衡。將變頻節(jié)能技術(shù)應(yīng)用到采煤機中可以很好的控制機器，實現(xiàn)操作方便、速度可調(diào)節(jié)的目標。

(2)在提升機中的應(yīng)用

同時，變頻技術(shù)還可以應(yīng)用到提升機當(dāng)中，這種技術(shù)手段也符合提升機的需求。在實際生產(chǎn)過程中，變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用還能提升這種機器的應(yīng)用價值。并且，它還能發(fā)揮很多的作用。

首先，變頻節(jié)能技術(shù)在提升機中的作用可以讓高壓電路和低壓控制電路之間的通訊更為方便，并且通過光纖運輸還可以實現(xiàn)氣電隔離的功能，這也能進一步提高用電的安全性。除此之外，提升機的應(yīng)用系統(tǒng)也實現(xiàn)了進一步的加強，尤其是在抗干擾能力上。

其次，PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用還可以實現(xiàn)對采煤進行的監(jiān)控和定位，進而控制整個運轉(zhuǎn)過程，這樣就能實現(xiàn)對提升機各方面的優(yōu)化。當(dāng)然，人們在使用設(shè)備時也會更加的方便、快捷，從而提高生產(chǎn)效率。變頻技術(shù)的應(yīng)用可以很好的滿足當(dāng)下人們采煤的需求，也更加符合節(jié)能型社會的發(fā)展。

(3)在皮帶運輸機中的應(yīng)用

在皮帶運輸機中變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用也具有極高的應(yīng)用價值。在煤礦生產(chǎn)過程中，皮帶運輸機是不可缺少的運輸設(shè)備，因此對運輸技術(shù)也有著較高的要求。而變頻節(jié)能技術(shù)就可以帶來很好的使用效果，還可以提高設(shè)備的性能，健全運輸機的功能。不僅如此，皮帶運輸機主要是將井下挖好的煤炭運輸?shù)降厣希渲兄饕且揽科У哪Σ翣恳饔?，這也是皮帶運輸機的工作原理。與傳統(tǒng)的運輸工具相比，應(yīng)用了變頻節(jié)能技術(shù)的皮帶運輸機就有很大的優(yōu)勢，它可以采用變頻技術(shù)來解決以前經(jīng)常出現(xiàn)的皮帶斷裂、軟化的現(xiàn)象，進一步提高工作性能。不僅如此，變頻節(jié)能技術(shù)還能夠減少皮帶運輸中的發(fā)熱現(xiàn)象，減少電流的波動，從而還能提高皮帶運輸機的使用壽命。變頻技術(shù)在煤礦機電設(shè)備中的應(yīng)用可以很好的提高煤炭的生產(chǎn)效率，在各個方面也能發(fā)揮出很好的效果。除此之外，隨著人們對節(jié)能環(huán)保的重視，變頻節(jié)能技術(shù)就可以很好的達到保護環(huán)境的目標。

4.結(jié)束語

綜上所述，煤礦機電設(shè)備中的變頻節(jié)能技術(shù)是煤礦開采企業(yè)縮減成本、提高經(jīng)濟效益的重要途徑，也是實現(xiàn)經(jīng)濟效益和社會效益雙贏的有效方式。雖然目前煤礦機電設(shè)備中的變頻節(jié)能技術(shù)還沒完全普及，但是其低消耗、安全性的優(yōu)勢可以促進企業(yè)的發(fā)展，與生態(tài)的保護達到雙贏的結(jié)果。除此之外，將變頻節(jié)能技術(shù)和煤礦開采結(jié)合到一起，還能有效的提高設(shè)備的穩(wěn)定性和運行效率，延長設(shè)備的使用壽命，這也有利于降低對設(shè)備的保養(yǎng)和維修成本，促進企業(yè)的長遠發(fā)展。