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摘要：我國是煤炭大國，煤炭作為國家重要的能源資源，煤炭的開采加工是關系國家發展的重要行業領域。隨著時代的發展，人們對于環境的要求逐漸上升，煤炭作為主要的污染源，逐漸引起人們的關注。尋求高效環保的煤炭發展方式將成為國家煤炭行業發展的方向，變頻節能技術的應用能夠實現高效環保的煤炭生產，符合這一要求。本文通過分析變頻節能技術的應用要點，介紹變頻節能技術在煤礦機電設備中的應用效能，探究該技術在煤炭機電設備中的應用策略，為煤炭事業的發展指明方向。
關鍵詞：變頻節能技術；煤礦機電設備；應用
目前，國家倡導美麗中國建設目標，重視清理污染源，保護環境。煤炭行業的發展需要尋求節能環保生產方式，變頻節能技術在煤礦機電設備中的應用能夠提升煤炭行業的環保效能，促進煤炭行業的發展。
1.變頻節能技術在煤礦機電設備應用的要點
(1)變頻節能技術的簡述。變頻節能技術，是通過改變電流的頻率，使其與工作機器所需的電流頻率一致，減少原有保持一成不變的電流頻率所造成的能源浪費。變頻節能應用于煤礦機電設備，是通過改變煤電生產的各個環節的機電設備所需的電流頻率，達到節能的效果。在煤炭生產過程中，受到機器自身以及電流設備影響，機器所需的電流頻率并不是一成不變的，或者需要變化時，如果不能與變化相切合，都會導致電能源的浪費，變頻節能技術就改變了這一狀況，實現電能供給與消耗的平衡。
(2)變頻節能技術的工作原理。變頻節能技術的工作原理，主要通過機械裝置得以實現，包括變頻器、逆變器等相繼發揮作用。正常電流，通過線路輸入變頻器，將電流頻率以及電壓進行變化，將交流電轉化定頻、定壓的直流電，在這一過程中，伴隨著控電線路的控制，不會出現隨意變動。進而，還需要直流電經過逆變器的作用，將直流電在變化為交流電，供給煤礦機電設備的使用。經過這一設備的轉換，滿足煤礦機電設備的電能源需求，不同環節不同頻率的需求均能經過這一設備得到滿足，并且還伴有其他消音設備、清潔設備的共同發揮作用。
(3)變頻節能技術應用狀況概述。變頻節能技術在我國煤炭行業已經得到初步的應用，雖然相較于世界其他國家的應用較晚，但是已取得一定的成果，并且國家投入大量人力、資金用于研發更高水平的變頻節能技術，加大普及應用。變頻節能技術在煤炭行的應用，幫助煤炭行業提高生產效率，減少能源消耗，增強生產過程穩定性，維護員工的生命健康。
(4)變頻節能技術在煤礦機電設備中應用的必要性。首先，國家倡導節能綠色環保經濟建設，變頻節能技術的應用有助于煤礦行業的綠色發展，符合國家經濟高質量發展的新常態趨勢；其次，增強機器性能，保持機電設備的穩定性。變頻節能技術的應用有助于減少機電設備磨損，增強機電設備的使用壽命，使機電設備的性能實現更強的發揮。
2.變頻節能技術在煤礦機電設備應用的效能
變頻節能技術在煤礦機電設備的應用，會為煤炭行業的發展帶來巨大的經濟效益與環保效益，實現經濟與環保相統一。
(1)提高經濟效益。首先，變頻節能技術應用于煤炭機電設備，可以通過改變電頻適應煤炭機電設備的工作，減少機器的磨損，增強機器的靈活性與實用性。煤礦機電設備是一些巨大的機器，工作原理復雜并且機器結構繁雜，長時間在不適宜的電流頻度及電壓下工作容易增加機器負擔，影響機器壽命，造成機器的折損，增加生產成本。其次，變頻節能技術的應用能夠避免新機械的購置，減少生產成本的投入。煤礦機電設備屬于大型機械，一旦購置需要使用一定時間才能進行更新，但是隨著煤電技術發展，會出現設備與技術不匹配現象，需要對設備機械進行更新，變頻節能技術可以避免頻繁的更新機械，通過安裝變頻器就可以節省新機械的購置費用，減少成本。再次，煤礦機電工作人員在實際操作過程中，易操作，工序簡單，需要人力較少，可以減少員工的支出成本。
(2)提高環保效能。變頻節能技術的應用可以提升煤礦機電設備的電能應用效率，具備節能的功能，將節約的電能應用于其他環節，實現電能資源利用最大化，實現優化的生產過程，符合綠色發展節能的生產要求；變頻節能技術的應用還可以起到減少廢氣排放的功能，電流頻率與所需相符的情況下，減少及其的磨損，是生產環節實現燃燒殆盡的效果，減少排放氣體中的殘余物質，減少廢氣對環境的污染。
(3)改善設備性能。首先，根據變頻節能技術的工作原理，其改變電流的頻率使其固定在設備所需的電頻階段，實現機器設備的充分做功，保障機器在限度內進行工作，既能發揮最大作用又不會影響其設備本身。其次，變頻節能技術實現擺脫信息數字處理的限制，在傳統電路領域能夠根據所需形成電子集成電路，適應技術的應用，有助于創新。變頻節能技術在煤礦機電設備的應用，改善設備性能，并且突破限制對技術創新提出無限可能。
3.變頻節能技術在煤礦機電設備中的實際應用
變頻節能技術在煤礦機電設備中的應用很廣泛，應用于生產的各個環節，在不同的機械中發揮不同的作用。
(1)采掘機。煤礦的生產，最初的環節就是煤炭的開采與挖掘，也是最難操作的環節，隨著經濟的發展，傳統的人力開采逐漸被機械代替，采掘機被普遍應用于煤炭的生產過程。采掘機在開采過程中需要變頻節能技術的應用，能夠節省能源，提高效率。首先，采掘機工作的環境為戶外操作，地下挖掘，容易受到天氣、地形等自然因素的影響，工作過程不穩定狀況較多，需要變頻調節適應較多變的工作環境。其次，采掘機在煤礦礦洞進行作業，需要提高自主性，應對突發情況。在煤炭開采過程中，容易發生漏水、塌方等突發狀況，采掘機面對較厚較硬的煤層需要加大電頻流才能完成任務，在較軟或者孔洞區域需要減少電頻流作用，實現合理應用電能源，節約成本。
(2)通風機。變頻節能技術在通風機方面的應用較普遍，在煤礦機電設備中應用，并且與生活中空調的使用也緊密結合，工作原理相似。首先，在通風機上安裝變頻節能設備，可以通過調節電流與電壓實現對于通風轉速與聲音的控制。在煤礦機電設備上安裝變頻節能器，減少風機轉速，減少噪音，可實現風力加倍的效果，并且還可實現耗電量的減少，實現一舉多得的良好效果；其次，變頻節能技術對于通風機的作用并不是僅僅控制風量與電能，還可以調節散熱、安全性能的應用。通過安裝變頻器，實現安全生產，當通風機溫度過高可以進行散熱，并且溫度過高時，可以進行自行阻斷，發揮保護及其與人身安全的作用。
(3)帶式輸送機。帶式輸送機是煤炭生產過程不缺少的運輸環節，也是最需要應用變頻節能技術的環節。變頻節能技術在帶式輸送機的應用，改變傳統的運輸形式，增加運輸過程的可控性與高效性。傳統的傳輸模式，不考慮現實狀況，頻率固定，一旦出現突發狀況，容易造成運輸流程混亂以及危險狀況。并且，傳統模式，總是按照一定的頻率運轉，對于傳輸帶以及耦合器都會造成一定磨損，并且會導致傳輸帶溫度過高發生斷裂現象，機械的更換會增加生產成本，降低生產效率。
(4)空氣壓縮機。空氣壓縮機的應用比較普遍，并且操作容易造成高耗電量，容易發生危險，應用變頻節能技術能夠減少能耗保持穩定性?？諝鈮嚎s機應用于煤炭開采的打孔以及爆破環節，自主智能化要求較高。空氣壓縮機根據氣壓平衡原理工作，通過氣壓增強進行作業，其調節閥門比較靈活，容易受到氣壓影響自動轉動?？辙D以及高耗電現象會增強空氣壓縮機的磨損，縮短壽命容易折損，導致設備成本的增加。
(5)井下水泵。目前，我國煤礦開采過程采用水泵流量調節管網閥門的方式比較普遍，水泵調節管網閥門具有一定的方便操作的優勢，但是井下水泵在實際應用過程中也具有一定的局限性。首先，水泵的流量控制水泵的轉速，水泵流量一定不變的情況下，則水泵轉速亦不變，但是受外部環境以及及其自身的一些因素的影響，所需水泵轉速難免發生變化，而全速運轉的水泵就會導致電能與水量的浪費，變頻節能技術的應用可以智能化自主變動，通過水量的變化控制轉速變化，進而適應平衡，減少能耗；其次，市場供應水泵的功率較大且種類眾多，一成不變的應用會導致高能耗，變頻節能技術的應用更加能夠凸顯其必要性，對于煤炭開采行業整體能耗的節省效果明顯，有助于行業的可持續性發展。
4.結束語
總而言之，變頻節能技術在煤礦機電設備的應用是必不可少的，通過應用變頻節能技術，減少能耗，增強生產環節的穩定性，提升煤炭產出的效率，節省煤炭企業的生產成本，對于整個煤電行業具有重要作用。加強變頻節能技術的應用與技術研究創新，必將會為煤電行業的發展再添動力。
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作者:張杰 單位:山西焦煤集團介休正益煤業有限公司