机电设备中变频节能技术的应用研究

机电设备中变频节能技术的应用研究

潘金龙

内蒙古鄂尔多斯力量煤业大饭铺煤矿 010323

摘要：目前，能源损耗严重成为社会各界的主要问题。因机电设备的能源损耗占比较大，而变频节能技术的应用在控制机电设备能耗方面有着积极意义，所以变频节能技术在机电设备中的应用成为研究重点。为确保变频节能技术的优势得到最大程度的发挥，本文就机电设备中变频节能技术的应用进行研究，希望推动机电设备节能水平的日益提升。

关键词：机电设备；变频节能技术；变频器；能耗

引言：通过在机电设备中应用变频节能技术，可在一定程度上提高经济效益、改善设备性能、强化生产的环保性，所以，相关工作人员需将变频节能技术的应用重视起来。但当前的机电设备较多，且变频节能技术适用范围较广，所以，如何在机电设备中应用变频节能技术成为相关工作人员需要深入探讨的课题。下列从三类机电设备入手进行研究，以供参考。

1.变频节能技术概述

变频节能技术指的是利用高科技设备、科技手段对设备频率进行改进的技术手段。在该技术中，变频器主要负责设备频率的管控，其由电源板、电极、控制面板等组成。通过变频器的有效应用，可使电动机始终处于节电状态。由于传统机电设备的频率不能改变，且在运行操作时的速度不能控制，所以，机电设备始终处于恒定运行状态，不能以实际需要为依据进行速率调整，大大增加了设备的使用时间，且在一定程度上增加了能源损耗。而通过变频技术的有效应用，可使机电设备变得更加灵活，并以生产需要为依据进行设备运行状态的调整，从而达到节约能源的目的。该技术的核心构件为变频器，其工作原理为：交——直——交，整流器能够做到交流电源的有效转化，使其成为直流电源，然后将直流电源变为电压、效率，然后对交流电源进行科学合理的控制，使其输送至发电机中。

2.机电设备中变频节能技术的应用优势

之所以要在机电设备中应用变频节能技术，是因为其具有一定优势，比如：提升经济效益、改善设备性能、强化生产的环保性，具体如下：

2.1提升经济效益

通过变频节能技术的应用，可使机电设备朝着自动化方向发展，使其启动、停止更加灵活，并为设备速度的有效管控提供保障。也就是说，若设备不处于工作状态下，可使其转换至待机状态（节能状态）；若需要设备运转时，可使其立即工作。在这种情况下，可有效降低不必要的消耗，进一步提高机电设备的节能性。

2.2改善设备性能

变频节能技术可做到直接转换交流定额，增强设备的可变性能，从而使交流电能的应用效率得到充分提升。而且，通过在机电设备中应用该技术，可使其脱离数字信息处理的限制，直接生成集成电路，为机电设备处于理想状态下稳定运行提供保障。

2.3强化生产的环保性

通过变频节能技术的应用，可使机电设备的能耗得到有效管控，并充分降低生产过程中的烟气排放量。同时，在生产过程中，设备损耗呈下降趋势，所以可在一定程度上提高其环保性能。

3.机电设备中变频节能技术的应用

当前的机电设备较多，且变频节能技术适用范围较广，所以，本文从油脂设备、煤矿设备、电力机电设备三个方面入手进行研究，以期发挥变频节能技术的效用。

3.1油脂设备中的应用

3.1.1风机设备

油脂设备中，变频节能技术的应用主要体现在风机设备上。通过该技术的应用，可使电机启动时的瞬间电流降至最低，可有效管控电压。同时，风机启动时，可直接预选加速曲线，为风机启动的平稳加速提供保障，并避免风机设备出现剧烈震动。

3.1.2空气压缩机

空气压缩机的运行方式为充分电交替进行，因加载过程中管网入风、减载时空载运行，所以电力损耗相对严重。因电机转数不能改变，所以，可借助变频节能技术对电机频率进行调整，以做到电机设备的运行速度的有效管控。具体而言，其可对电机输入电源频率进行调整，从而使电机转速发生变化；可通过空压机单位时间的输入气流进行管控实现控制线路压力。

3.2煤矿设备中的应用

3.2.1提升机设备

提升机设备为煤矿机电设备的重要组成部分，其可为煤矿生产的安全性、工作人员的人身安全提供保障。以往，相关工作人员通过在电动机转子电路中插入金属电阻的方式调节机电设备的运转速度，提高工作效率，但该方法存在极大隐患，会对功率造成严重消耗，且带来一定的安全隐患。而对变频节能技术进行科学应用，可从根本上加强提升机的使用效率，从而为工作人员的人身安全提供保障。

3.2.2采煤机设备

采煤机的系统配置及技术配置相对复杂，所以其功耗较大。因节能降耗十分重要，变频节能技术在采煤机中的应用可达到节能降耗的目的，所以，相关工作人员需将其重视起来。例如，可对短期变频系统进行优化、更新，通过一对一变频设备模型。可进行行走功率为2×100KW的采煤机、额定电压为380V的生产变频器，以此做到转矩速度、额定速度的有效调节，使变频器处于平衡状态。此外，相关工作人员可将四象限变频器利用起来，对素点进行调节。针对牵引采煤机，可对斜率较高的工作面的制动力进行调节。而且，可使牵引速度保持在一定范围内，避免机器掉落，在达到提高采煤机的操作的便利性的同时简化采煤机设备的控制。

3.2.3皮带传送机

皮带传送机与提升机的工作原理及功能一样，通过变频节能技术，可使其启动时的电流波动降至最低，可为皮带传送机的稳定性提供保障，并最大限度地减少机械发热现象、冲击现象。比如，相关工作人员可在皮带输送机中灵活应用变频节能技术，借助其将地下的煤直接输送至地面。该过程中的摩擦牵引力较大，受张力变形、摩擦的影响，物体可在支撑辊上发生移动，从而做到煤的有效输送。同时，变频节能技术可做到减少电流波动、减少电机机械冲击，减少电机热量产生。

3.3电力机电设备中的应用

3.3.1石油钻井设备

石油钻井设备中，绞车和泥浆泵可通过变频节能技术进行驱动，可有效提升钻井生产的安全性。虽然电动机中的电子电路金属电阻有着调速作用，但其存在一定安全隐患，且能量消耗较大。而通过变频节能技术，可对数字信息化进行管控，并做到电动机的远程控制，在确保其安全稳定地运行。

3.3.2流体负荷

变频节能技术在流体负荷中的应用有着积极意义。借助电瓶电机进行钻井液循环时，变频调速可依据企业环境制造出科学合理的变频调速装置，通过适当的改造，可使其满足循环钻井液泵压机排量，使其可适应不断变化的各种要求，从而有效降低能耗。

3.3.3钻井设备顶部驱动

顶部驱动系统为钻井设备的重要组成部分，其主要是通过变频电机带动齿轮箱、井下钻具移动进行各项操作。利用钻头在井下转动切削岩屑时，相关工作人员需采用科学合理的手段克服不断变化的扭矩。为避免钻具的扭矩过大或带来倒扣问题，需将变频节能技术应用起来。

结语：综上所述，变频节能技术在机电设备中的应用有着积极意义，作为新时代的工作者，应结合实际情况进行变频节能技术的巧妙应用。本文从油脂设备、煤矿设备、电力机电设备三个方面入手进行研究，相关工作人员可结合实际情况进行变频节能技术的应用。

参考文献

[1]胡国梁.煤矿机电设备中变频节能技术的应用研究[J].南方农机,2018,49(18):123.

[2]张倩.煤矿机电设备中变频节能技术的应用研究[J].设备管理与维修,2019(12):244-245.

[3]李小红.煤矿机电设备中变频节能技术的应用[J].电子技术与软件工程,2021(05):226-227.