劉武崗

摘要：在我國進(jìn)入21世紀(jì)的新時(shí)期，綜合國力顯著加強(qiáng)，煤礦企業(yè)生產(chǎn)離不開機(jī)電設(shè)備，加之煤礦生產(chǎn)條件和環(huán)節(jié)的復(fù)雜性，對機(jī)電設(shè)備的安全及節(jié)能提出了更高、更嚴(yán)格要求。然而，煤炭開采又是能源消耗的大戶，實(shí)現(xiàn)煤礦機(jī)電設(shè)備的節(jié)能降耗，是降低我國能源消耗的重要環(huán)節(jié)之一。

關(guān)鍵詞：煤炭開采;機(jī)電設(shè)備;節(jié)能

煤礦產(chǎn)業(yè)在我國現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展及經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮著重要作用，其通過煤炭開采，源源不斷的為企業(yè)生產(chǎn)提供動(dòng)力能源，促進(jìn)了國家工業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展進(jìn)程。從生產(chǎn)過程來看，煤礦企業(yè)生產(chǎn)具有一定的特殊性，其在生產(chǎn)過程中需要投入大量的機(jī)械設(shè)備，這不僅擴(kuò)大了企業(yè)生產(chǎn)過程的風(fēng)險(xiǎn)，而且?guī)砹溯^為嚴(yán)重的能源消耗。現(xiàn)階段，利用變頻節(jié)能技術(shù)進(jìn)行機(jī)電設(shè)備控制已經(jīng)成為煤礦企業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展關(guān)鍵所在。本文就變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用要點(diǎn)展開分析。

一、概述

這一階段的地下生產(chǎn)過程中，每個(gè)生產(chǎn)周期都包含相對較多的設(shè)備，每個(gè)設(shè)備必須持續(xù)工作較長的時(shí)間，而實(shí)際設(shè)備運(yùn)行負(fù)荷較小，造成嚴(yán)重的資源浪費(fèi)。因此，為了節(jié)約能源和提高礦山的生產(chǎn)效率，必須推動(dòng)變頻技術(shù)的發(fā)展，主要原因是變頻技術(shù)能有效地減少設(shè)備的能源浪費(fèi)。變頻技術(shù)是涵蓋計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)、機(jī)械設(shè)備操作技術(shù)等多個(gè)方面的全面技術(shù)，通過有效地融合多種技術(shù)，您可以全面強(qiáng)化設(shè)備，從而構(gòu)成新的技術(shù)開發(fā)模式。

二、煤礦機(jī)電設(shè)備設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)機(jī)電設(shè)備節(jié)能

（一）選擇合適的動(dòng)力變壓器種類和容量

由于煤礦生產(chǎn)的特殊性，燃油設(shè)備并不能應(yīng)用在生產(chǎn)中，而動(dòng)力變壓器則是最好的設(shè)備，在煤礦井下做作業(yè)中，使用動(dòng)力變壓器，可以提高生產(chǎn)，降低電能的消耗。在選擇動(dòng)力變壓器上，要能夠根據(jù)煤礦生產(chǎn)的實(shí)際情況，合理科學(xué)的選擇，從而提高生產(chǎn)的安全性，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。動(dòng)力變壓器的型號選擇上，首要選擇是節(jié)能型的，因?yàn)榭梢宰畲蟪潭鹊慕档碗娔艿膿p耗，然后針對實(shí)際的情況，來選擇相應(yīng)的容量。另外，在機(jī)電設(shè)備空載運(yùn)行的過程中，也會(huì)有大量的能源損耗，所以在選擇節(jié)能型動(dòng)力變壓器的同時(shí)，在容量的選擇上也要合理科學(xué)，規(guī)避嚴(yán)重空載現(xiàn)象，最大程度的節(jié)約資源。

（二）永磁直驅(qū)電機(jī)在帶式輸送機(jī)上的應(yīng)用

隨著煤炭經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，現(xiàn)階段井下帶式輸送機(jī)大部分采用傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式，其由異步電動(dòng)機(jī)、液力偶合器、減速機(jī)、聯(lián)軸器等組成。由于其啟動(dòng)時(shí)扭矩小，滿載啟動(dòng)困難，且啟動(dòng)穩(wěn)定性差，故障率高，且后期系統(tǒng)維護(hù)保養(yǎng)成本高，造成其工作效率低，導(dǎo)致嚴(yán)重的能源浪費(fèi)。為了進(jìn)一步加強(qiáng)電機(jī)的工作效率和節(jié)能環(huán)保，使其滿足長效高速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，永煤集團(tuán)車集煤礦率先引進(jìn)新型隔爆型智能永磁直驅(qū)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)裝置，是利用變頻開關(guān)控制永磁直驅(qū)式電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)負(fù)載，不需要減速裝置，減少設(shè)備，減少維護(hù)工作量。從而提高皮帶機(jī)運(yùn)行效率，降低能耗。

（三）電控絞車的變頻控制技術(shù)

古板的斜井絞車管控系統(tǒng)很多采用的是交流繞線式電機(jī)串電阻調(diào)節(jié)速度系統(tǒng)，電阻的投切簡單而言都是應(yīng)用接觸器來管制，這樣的管制系統(tǒng)突然碰到高強(qiáng)度的工作環(huán)境，比如因用次數(shù)過于頻繁經(jīng)常會(huì)使交流接觸器主觸頭損壞，從而致使裝備的故障。同時(shí)，古板的管制系統(tǒng)的管控層次也比較低，故障率高，維護(hù)工作量大，綜合性質(zhì)極其不好，通常會(huì)致使各種各樣的問題比如停車地方不精確等。變頻技能剛好能夠處理上面的問題，并且還具有其他優(yōu)勢，比如電壓波動(dòng)的區(qū)域可以控制在較小的區(qū)域內(nèi)，頻率波動(dòng)的區(qū)域管控也比較精確，輸出功率與頻率具有高度可調(diào)節(jié)性能。因而依據(jù)這些結(jié)果可以看出，變頻技能在電控絞車體系上的運(yùn)用提高了電控絞車體系的過載能力，可以完全滿足運(yùn)用與操控的需要。并且還提高了自動(dòng)轉(zhuǎn)矩的低頻運(yùn)轉(zhuǎn)額能力以及供給重要的保護(hù)功能。因此，電控絞車應(yīng)用變頻技能能夠完成更好的可控性，并且管控精確度也會(huì)有很大的提升。

（四）選擇合理的供電電壓及供電線路布置

任何電力設(shè)備的運(yùn)行都是建立在電力供應(yīng)充足的基礎(chǔ)之上，所以電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和規(guī)劃對煤礦企業(yè)機(jī)電設(shè)備起著決定性的作用。如何科學(xué)合理的布置電力系統(tǒng)，使其能夠更好的服務(wù)于機(jī)電設(shè)備，以下從供電電壓的選擇和布線兩個(gè)方面來進(jìn)行了闡述：第一，如何科學(xué)合理的選擇供電電壓，要科學(xué)的規(guī)劃井上井下的供電結(jié)構(gòu)，降低變壓的次數(shù)，合理控制配電的載荷，降低供電系統(tǒng)的電能耗損。第二，如何布置供電線路圖，應(yīng)該增加線路的回路，對電流的密度進(jìn)行仔細(xì)的測量。若負(fù)荷電流已經(jīng)超出了導(dǎo)線經(jīng)濟(jì)電流數(shù)值，就必須通過更換導(dǎo)線截面，或者是減少負(fù)荷電量的方式，架設(shè)第二回線路，從而實(shí)現(xiàn)降低損耗的目的。

（五）變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦通風(fēng)設(shè)備中的應(yīng)用

通風(fēng)機(jī)主要應(yīng)用于煤礦生產(chǎn)過程中的井下通風(fēng)，因?yàn)槊旱V生產(chǎn)活動(dòng)井下較多，所以大小通風(fēng)機(jī)的運(yùn)行效率在很大程度上決定著工作效率，且對生產(chǎn)人員的人身安全有著非常重要的影響。如果通風(fēng)機(jī)在使用中發(fā)生故障，就會(huì)嚴(yán)重影響煤礦的生產(chǎn)。如果大型通風(fēng)機(jī)出現(xiàn)故障甚至可能會(huì)導(dǎo)致企業(yè)的停產(chǎn)和井下事故等各種嚴(yán)重的問題。另外所有煤礦企業(yè)的通風(fēng)機(jī)都處于全天運(yùn)行的狀態(tài)，因此需要消耗大量的電能。煤礦原來的工作方式為全年12個(gè)月，每月工作30天，通風(fēng)機(jī)的功率通常在30-1000kW范圍之內(nèi)，通常情況下通風(fēng)機(jī)會(huì)消耗掉煤礦生產(chǎn)電能的五分之一以上。變頻節(jié)能技術(shù)在通風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用不僅可以對通風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整，達(dá)到理想的風(fēng)量和風(fēng)速，還能夠有效促進(jìn)通風(fēng)機(jī)整體運(yùn)行效能的提升。通過引入變頻節(jié)能技術(shù)可以有效對煤礦通風(fēng)機(jī)的工作進(jìn)行優(yōu)化，提高效率，降低能耗。

三、結(jié)語

綜上所述，在煤礦企業(yè)的生產(chǎn)過程中，機(jī)電節(jié)能環(huán)節(jié)不僅僅是落實(shí)國家節(jié)能減排的要求，同時(shí)也保證了企業(yè)生產(chǎn)的最大化利益，降低了企業(yè)的成本投入，保證了生產(chǎn)安全，通過多方面的優(yōu)化煤礦機(jī)電設(shè)備的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)機(jī)電的節(jié)能，完成節(jié)能的最終目標(biāo)，從而推動(dòng)煤礦企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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[2]李金艷.煤礦機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)節(jié)能降損的探究思考[J].科技與企業(yè)，2014（24）.