机电节能技术范文第1篇

关键词:煤矿机电设备;变频节能技术;安全隐患;生产成本;发展现状

重视煤矿机电设备变频节能技术应用探讨，有利于减少煤矿机电设备长期使用中的能源消耗量，优化设备工作性能的同时延长设备的使用寿命，逐渐降低机电设备维修成本，促进现代化煤矿企业的稳定发展。因此，需要加强对变频节能技术的深入理解，结合煤矿机电设备的结构特点，实现变频节能技术支持下煤矿机电设备高效工作，不断增强设备长期使用中的节能效果。

1煤矿机电设备变频节能技术分析

(资料图片仅供参考)

1．1变频技术内涵分析

所谓的变频技术是指采用改变交流电频率的方式进行交流电控制的技术。这种技术的出现，满足了交流电机正常工作中无级调速的实际需求，其具有良好的调速方式。同时，由于变频技术使用中自身功能的变化是随着电机的负载变化而变化，因此，机电设备工作中引入变频技术不仅能够提高电机的工作效率，也能减少设备磨损，优化机电设备工作性能。

1．2变频节能技术原理分析

在煤矿机电设备中，机器的正常使用过程无须一直保持高度运转的状态。为了使设备可以保持足够的动力而又不会造成能源浪费的情况，变频技术就在煤矿机电设备中开始运用起来。变频技术的基本原理是利用半导体元件把工频电流信号转换成其他频率，然后把交流电转换为直流电，再依靠逆变器控制和调节电压与电流，让煤矿机电设备进入调速的过程。也就是说，煤矿机电设备的变频是通过改变电流频率来控制电机转速，实现机电设备的自动节能运转。因此，未来煤矿机电设备长期使用中应重视变频节能技术的高效利用，不断降低设备能耗，增加煤矿生产效益的同时也为各种机电设备长期的正常工作提供可靠地保障，全面提升我国煤矿企业的整体生产水平。

2煤矿机电设备变频节能技术应用要点探讨

变频节能技术在长期的应用中取得了一系列重要的成果，可以为煤矿机电设备工作中各种资收稿日期:2017－02－21作者简介:殷世锋(1983－)，男，本科学历，助理工程师，现在榆林神华能源有限责任公司青龙寺煤矿机电信息科工作。源消耗率的降低提供可靠的技术支持，确保机电设备能够一直处于稳定的工作状态。因此，需要明确煤矿机电设备变频节能技术应用要点。

2．1变频节能技术在煤矿锅炉、采暖等方面的应用

作为煤矿机电设备的重要组成部分，鼓风机工作性能的不断优化，可以为生产计划的顺利完成提供保障。结合变频节能技术的优势，实现锅炉鼓风机变频器调速系统构建，可以降低鼓风机能耗。具体表现在:在一定的工作环境条件下，随着外界条件变化，风机输出的风量也会发生变化。此时，通过设定鼓风机的各种参数，可以优化其工作性能，避免鼓风机空转现象出现的同时提高电能利用效率。实际操作中需要注重闭环控制方式的合理使用，结合压力传感器作用，保持信号的正常转换，通过A/D转换与D/A转换获得模拟量输出信号，实现风机转速变频调节。与此同时，结合供热锅炉的实际工作方式，运用基于变频节能技术计算机控制系统的作用，促使锅炉能够始终处于最佳工作状态，保持其运行效率高效性，增强燃煤效果，降低燃煤消耗量，实现煤矿采暖过程中的节能降耗。煤矿炉排电机正常工作时也会消耗一定量的电能。因此，需要通过变频节能技术实现炉排电机变频调速控制，降低负载电机正常工作时电能消耗量。同时，通过设置变频器可以限制炉排电机启动电流，并在计算机控制系统控制的作用下实现对炉排电机的实时控制，实现炉排节能降耗。与此同时，在绿化泵工作中通过变频节能技术的合理使用，可以实现水泵流量取代传统的阀门控制流量，降低绿化泵正常工作时的耗电点，满足节能生产需求。

2．2变频节能技术在煤矿皮带输送机中的应用

煤矿皮带输送机的稳定、高效工作，可以满足煤矿生产现场的实际需求，确保煤矿生产计划的顺利实施。皮带输送机将井下的煤按照合理的工作方式运送到地面时，其中摩擦力的存在将会使皮带输送机完成各项作业计划:摩擦力通过与张力的共同作用能够使物料在支撑辊轮上进行运动，实现井下煤炭的正常输送。同时，由于煤矿皮带输送机的软启动依赖于液力耦合器，长期工作中可能会降低皮带的工作性能，致使其出现老化、断裂现象，影响着皮带输送机的工作效率。为了避免这些现象的出现，应结合变频节能技术的优势加强对煤矿皮带输送机的严格把控，减少其内部构件发热与冲击现象出现，促使其功率同步与平均问题能够得到顺利的解决。

2．3变频节能技术在煤矿运煤梭车中的应用

运煤梭车作为煤矿井下的主要综采设备，常工作在比较恶劣的环境当中。其所处环境一般空气相对湿度较高，粉尘较大。使用总功率是219kW，牵引2×85kW，电压为1140V的由美国久益公司生产的变频节能运煤梭车，优化其组成结构的同时实现对其正常工作的实时控制，保持了运煤梭车速度调节有效性，优化了该设备的实际工作性能，促使变频节能技术支持下的煤炭运煤梭车能够始终保持在稳定的工作状态，降低工作能耗。

2．4变频节能技术在煤矿补水泵中的应用

煤矿补水泵的正常工作，关系着煤矿生产效益最大化目标的实现。为了使补水泵能耗可以控制在合理的范围内，可通过变频节能技术的作用实现。补水泵工作中负载转矩与转速变化之间有着紧密的关系，运用变频器启动补水泵电机，可通过变频器内部的矢量转矩控制技术，优化补水泵启动性能，实现补水泵电机软启动，减少电机启动噪声的同时避免频繁工频启动影响补水泵正常工作，降低其能耗。

3结束语

扩大变频节能技术在煤矿机电设备正常工作中的实际应用范围，有利于减少设备功耗，实现机电设备低能耗、高效率稳定运行，满足可持续发展战略的具体要求。因此，未来煤矿机电设备使用中应重视变频节能技术的高效利用，确保机电设备工作中的能源消耗率能够控制在合理的范围内，减少煤矿企业生产计划实时中不必要的经济损失。

作者:殷世锋 单位:榆林神华能源有限责任公司

参考文献:

［1］索少龙．探讨变频节能技术在我国煤矿机电设备中的应用［J］．中国机械，2015，(9):192－193．

［2］温勇．煤矿机电设备中变频节能技术的应用分析［J］．河南科技，2013，(15):125－126．

［3］李新．探讨我国煤矿机电设备中变频节能技术的应用［J］．科技致富向导，2013，(21):224．

机电节能技术范文第2篇

随着社会经济的迅速发展，全世界都面临着严重的资源和能源危机，现阶段我国的形势也不容乐观。因此，开发新能源，提高能源效率，节约能源是解决能源危机的重要途径。变频节能技术是一种重要的节流方法被应用于各个生产领域。本文重点探讨了变频节能技术在多种煤矿机电设备中的应用，并对其未来的发展进行了展望。

关键词：

煤矿机电设备;变频节能技术;技术应用;发展趋势

0引言

我国煤矿资源较为丰富，煤矿产业在我国国民经济中占据重要地位，对我国国民经济的快速增长发挥了巨大作用。但目前，我国煤矿开采行业形势不容乐观，不仅耗能严重，且生产效率也较低。变频节能技术作为一种重要的节流方法在煤矿生产系统中发挥了巨大的节能效率。比如，在矿井中通过应用变频节能技术后，水泵、风机等设备的运转效率较之前都有极大提高；再如，矿井中的重要动力负荷设备矿井提升机、空压机、煤矿采掘运输机等设备在启动、加减速、制动等方面发挥了巨大的节能效果。因此，变频节能技术在我国煤矿的安全生产中具有重要的推广价值。

1变频节能技术在煤矿机电设备中的应用分析

随着变频节能技术安全节能的功能逐渐凸显，因此该技术在我国煤矿机电设备中被广泛推广应用。笔者通过对变频节能技术在机电设备中的应用研究，重点阐述下该技术在以下主要机电设备中的应用概况。

（1）变频节能技术在采煤机中的应用。目前，采煤机变频调速系统已从“一拖二”发展为“一拖一”取得了进一步的发展和完善，我国能量回馈型四象限运行的交流变频调速采煤技术已相当成熟，国产电牵引采煤机的变频器电压为380，行走功率最大可为220Kw能够在额定转速下实现恒定转矩调速以和在额定转速以上情况下实现恒定功率调速及两台变频器之间的主从控制和转矩平衡。使用了回馈制动的四象限变频器的电牵引采煤机，通过在我矿实践应用后可以看出，四象限变频器调速电牵引采煤机能够对我采区20º~30º的大倾角工作面较大范围内调节制动力矩，确保牵引速度恒定不变，且未发生机器下滑跑车现象。同时，四象限变频器调速电牵引采煤机还具有结构简单，方便操作，速度调节可靠等优点，切实有效地解决了电牵引采煤机在大倾角工作面采煤的技术难点。

（2）变频节能技术在提升机中的应用。煤矿提升机是煤矿生产过程中的重要机电设备，不仅能够降低矿工的劳动强度而且对矿工的安全生产也起到了有效的保障。以往提升机调速装置的工作原理主要是在电动机转子电路中通过利用金属电阻来进行调速操作，但是这种方式在实践应用过程中存在的缺点也较大，不仅具有较大的安全隐患，且电能的消耗也非常大。通过在提升机中引用变频节能技术可以将交流四象限变频调速系统与变频防爆提升机相结合，采用无速度传感器矢量控制方式以输入和输出接口来远程控制提升机操作。同时该变频调速提升机还具有全面保护措施，如过流、过压、欠压及电机缺相保护等。

（3）变频节能技术在皮带输送机中的应用。传统带式输送机驱动装置主要有以下六部分组成：电机、制动器、联轴器、减速机、耦合器、滚筒等部件组合如图1所示。这种结构相对复杂且布置宽度尺寸也相对较大，维修保养也较多，主要是利用液力耦合器对皮带机实施软启动，长时间这样就会使皮带发生老化断裂的情况。采用变频节能技术后不仅缩小了布置空间，而且实现了软启动。在皮带输送机中转入了皮带秤动态称重反馈控制系统，这样可以使皮带根据物料的重量多少实现重载加速、轻载减速以及空载停止等变速运输，不仅节约了电能资源，而且有效提高了皮带输送机的工作效率。

（4）变频节能技术在流体负荷设备中的应用。变频节能技术在流体负荷设备中应用主要是对风机和泵的调速控制。变频调速在风机中的应用为了适应矿井的特殊工作环境，通过对风机进行升级改造后，有效降低了以往的最低转速，这样改造后的风机不仅更加适应工作环境,而且每年也可以为企业节约不少电费支出。而变频调速系统在矿区液用泵在矿区给水中的应用也发挥了重要作用，对设备的机械冲击大大降低，工艺系统的控制也更加灵活，极大提高了产品质量。同时变频技术对抽水泵实施加减速、平滑启停的控制，使得井下液位时刻趋于稳定状态，杜绝了水泵空转和频繁启停的耗能。所以变频节能技术对设备降低损耗及煤矿的安全生产都起到了积极的作用。

2变频节能技术在煤矿机电设备中的展望

现阶段，变频技术在煤矿采矿行业发挥至关重要的作用，随着煤矿行业的广泛应用，可以看出未来发展空间巨大，采用变频技术来提高煤矿行业的节能水平是发展的必然趋势。我国是一个煤矿大国，因此在今后的开采过程中所应用到的设备种类也会持续增多，因此所应用的与机电设备相匹配的变频技术也会更大范围地发挥作用。目前我国矿山开采中电子技术已被广泛应用，变频节能技术在煤矿机电设备中应用必定会有一个很好的发展前景。

3结束语

变频技术在煤矿机电设备中的应用越来越广泛，具有极大的市场发展前景。在当下我国倡导节能化发展的今天，煤矿企业要想实现安全生产，提高生产效率，就一定要着重研发和应用与机电设备相匹配的变频节能技术。经过在煤矿的实践应用证明，通过利用变频节能技术不仅具有完善的变频调节功能，而且还起到了节能减排的效果，有效推动了企业的经济发展。

作者：解莹 单位：兖矿集团鲍店煤矿机电工区

参考文献:

[1]王金龙.浅谈煤矿机电设备中变频节能技术的应用[J].商品与质量:学术观察,2012(10).

[2]李良仁.变频调速技术与应用[M].电子工业出版社,2004.

机电节能技术范文第3篇

1.1变频节能技术

简单来说，变频节能技术是指一种利用科技手段及设备实现电流频率改变的技术。其中，负责控制电频频率的设备叫做变频器，变频器的构成比较复杂，主要由电源板、电极电容、控制面板及键盘等部件组成，通过这些部件的有效结合，能够使电动机在最节能的状态下运行。传统机电设备中的电流频率是不可改变的，在设备运行过程中，其转数也不能改变和控制，这就导致其设备长期处于恒定运行状态，这样不能因地制宜地改变转速，不但使设备的使用寿命大大缩短，而且还会造成大量的能源消耗。随着变频节能技术的出现，机电设备的这一缺陷得到了很大改善。将变频节能技术运用到机电设备中，不但能够改变机电设备的灵活性，还可根据实际生产的需要调节设备的运行状态节约能源，这样就能够大大增加设备的使用年限和减少能源消耗。

1.2变频节能技术的基本原理

变频器的工作原理可以简单概括为“交—直—交”工作方式，变频器是通过整流器将工频交流电源转化成直流电源，然后再把直流电源转化成频率和电压可以控制的交流电，最后再供给电动机。变频器的工作电路主要由以下四部分组成：整流部分、直流环节部分、逆变部分、控制部分。其中整流部分主要应用的是三相桥式不可控整流器；直流环节部分主要是用来滤波，直流储能和缓冲无功功率的；逆变部分主要采用的是IGBT三相桥式逆变器，它输出的为脉冲宽度可以调制的波形（PWM），它在整个变频器中起到了至关重要的作用，也是变频器的核心技术。变频节能技术实际上是通过变频调速系统实现对电动机转速的调节，从而达到节能效果的。

2变频节能技术的优势

变频节能技术是随着当今时代信息技术的迅速发展及节能理念的不断推广，才逐渐被应用于各类煤矿机电设备当中的，例如采煤机、矿井提升机、皮带输送机及流体负荷设备等，都在运用变频节能技术。经实践发现，与传统的煤矿机电设备相比，应用了变频节能技术的机电设备的运行效率得到了大大提高、能源消耗量大大减少，且维修养护费用也大大降低，总体来看，其使得煤矿产业的经济效益得到了显著提升。由此可以证明，变频节能技术确实能够有效改善传统机电设备的一些性能。变频节能技术将传统煤矿机电设备中的交流电的固定频率转化成为了一种变动资源，其具有以下四点优势：首先，变频节能技术的功率器件是使用的智能功率模块IPM，这种功率模块是在GTRIGBT的基础上发展起来的，它能够实现对功率的变频；其次，变频节能技术改进了压频比的控制方式，使其控制理论得到了进一步革新，也即是采用直接转矩控制和矢量控制的方式来扩展了自身技术的应用范围；再次，变频节能技术采用了创新的人工神经网络及模糊自优化控制技术，从而更加集中了自身的集成系统，并将原来单一的数字信息处理技术发展成为了先进的专用集成电路；最后，变频节能技术的综合应用范围也正在越扩越大，如今的变频节能技术不仅拥有基本的调速功能，更具备通信、编程序参数辨识等功能。

3煤矿机电设备中变频节能技术的应用

从变频节能技术的出现到如今的迅速发展，其在节能和安全等方面的优势越来越显著。目前，变频节能技术已经在我国煤矿机电设备中得到了广泛应用，以下笔者就来详细介绍变频节能技术在采煤机、矿井提升机、皮带输送机及流体负荷设备等主要煤矿机电设备中的应用。

3.1变频节能技术在矿井提升机中的应用

矿井提升机在煤矿生产中的条件比较复杂，大多数矿井提升机都是在非常恶劣和繁重的环境下运作的，因此这就对其性能和质量提出了较高的要求。在煤矿生产过程中，矿井提升机往往需要反复启动与操作，其中调速任务有很多，并且比较容易引发设备故障，从而对煤矿的正常生产产生较大的不利影响。而随着变频节能技术被越来越广泛地应用于矿井提升机中，其在进一步提升矿井提升机工作效益的同时，还对其起到了一定的保护作用。利用了变频节能技术的矿井提升机，能够在内部软件的辅助下更高质量和更快速度地完成工作任务，并且其运行能耗也比原来大大减少，尤其节约了大量的电能。目前，科研人员又研究出了一种专门用于矿井提升机的风光提升机变频器，其具有很高的兼容性，能够强化矿井提升机的性能。如图1所示，就是利用变频节能技术的矿井提升机的系统，变频装置替换掉复杂的串联电阻切换装置，并完成提升机运行速度曲线、转矩大小的要求，极大地使控制操作流程得到简化，提高控制精度。

3.2变频节能技术在皮带输送机中的应用

由于皮带输送机具有功率大、电压高等特点，因此其在煤矿生产中具有很重要的作用，甚至可以说是整个煤矿生产系统的咽喉。所以，皮带输送机的性能和质量必须要达到要求，要能够保障煤矿生产的正常进行。通常情况下，皮带输送机在轻载或空载的情况下仍然是处于正常运转状态的，这无疑大大损耗了不必要的电能，造成了极大的能源浪费；另外，一些皮带输送机所使用的软启动装置是液力耦合器，其非常容易发生电机失控，从而造成设备损坏。变频节能技术的出现很好地解决了这一问题，其能够有效保护皮带输送机不被损坏，大大减少了电机失控情况的发生，并且还能够提高输送机的工作效率，使其更加节能高效。以爬坡皮带输送机为例，采用GI800变频器控制，由一台交流异步电机驱动，其变频器通过外部电位器设定值与皮带电子称实时测量信号相加，作为初级给定信号，并通过滤波、PID、限幅等处理后作为实际频率控制给定值信号，实现输送机皮带走速控制和调节，达到根据输送机皮带上实际料量大小自动调节控制的目的。

4结语

综上所述，将变频节能技术运用到煤矿机电设备中，能够大大节约煤矿生产的能耗，进而增加煤矿生产的经济效益，因此在我国的煤矿生产中，应当更加广泛地应用变频节能技术。

机电节能技术范文第4篇

关键词：船舶；辅机电气；节能技术

电力是船舶正常航行的重要保障，不同于其他陆上建筑设备，船舶中的电力系统是一个相对独立部分，其构成较为单一。因此，船舶上具体电力的使用受到了一定的限制[1]。对于航行的船舶来讲，其续航能力是关注的焦点，若想实现船舶更好更快的航行，则需要对船舶的电力系统节能给予足够的关注。在电力系统的众多组成部分中，辅机电气设备是其中较为重要的一个方面。因此，对辅机电气设备采取适当的节能技术具有十分重要现实意义。

1.船舶辅机电气设备运用的节能技术方案

电机设备在辅机电气正常运转过程中需要消耗一定的能源，因此，在满足所需要功能的前提下，尽可能的降低电机设备的能源消耗，对于提高轮船辅机电气设备的运行效率具有十分重要的意义[2]。在船舶的实际航行过程中，辅机电气中的绝大多数设备如风机、水泵等设备长期处于运行状态。因此，电机运行效率的轻微提高即可明显提高辅机电气设备运行中的节能效果。船舶在航行过程中通常会遇到各种不同的工况，而不同的工况亦会对辅机电气产生影响，导致船舶内部电网的电压和辅机电气的设备功率发生改变，出现辅机电气设备的输出功率与实际所需的功率产生偏差，增加能源消耗。另一方面来讲，由于辅机电气设备属于交流异步类型，一般情况下，辅机电气设备的功率因素在0.6-0.9之间，当船舶辅机电气设备承受较大的负载压力是，电网的功率因素也会随时下降，造成能源损耗[3]。统计数据表明，近几年来，船舶辅机电气设备的用电量呈现逐年上升的趋势，如何解决辅机电气设备运行过程中的高能耗问题成为研究热点。通过分析可知，若想实现电机设备在运行过程中的高效率，则需要降低电机设备的能耗。电机设备的能耗分析结果表明，在电机运行过程中，最主要的耗能部分电机中的转子等组成部分，当电机中没有明显的感应电流出现在电机中转子部分的周围，则在电机的运行过程中不会出现涡流损耗等能量损失，因而，可以在一定程度上降低电机的能量损耗，改善节能效果[4]。并且还可以在一定程度上改善船舶内部电网的运行状况，减少内部电网的能量损耗。近年来在空调、冰箱等家用电器中广泛使用的变频技术亦可引入到船舶辅机电气设备的制造中，通过使用变频技术实现无极平滑调速，减少电机设备的额能量损耗。

2..船舶辅机运行过程中节能技术的控制

一般而言，在船舶的运行过程中，辅机电气设备中的泵和风机的流量会随着船舶航行中工况的不同而发生改变[5]。船舶辅机电气设备的额定功率通常是由设计规范的要求所决定的，降低船舶辅机电气设备的功能可以通过调节辅机电气设备的流量来实现。常用的调节船舶辅机电气设备流量的方式是向下调节，可采取截流的方式达到降低流量的目的，可采用减小辅机电气设备的阀口，从而限制流量。但是在这种情况下，由于电机设备的功率和转速不会发生改变，会造成辅机电气设备的能源浪费。对不同船舶辅机电气设备的截流和调速方式对比可以发现：通过适当的关小出口阀，可以达到降低管路中流量的目的。但是在电气设备的运行过程中其特性曲线并未出现相应的改变。但是当采用某些恰当的调速方式对流量进行控制时，则会出现辅机电气设备运行过程性曲线平移的现象，表明在相同流量的情况下，通过采用适当方式的调速措施，可以达到改善辅机电气设备节能效果的目的。上述分析表明，可采用同步转速操作方式的电机替换固定转速电机，实现提高辅机电气设备的工作效率，降低船舶能耗[6]。在船舶运行过程中，船舶辅机电气设备的供电频率和电机转速二者之间的关系为正比关系，因此可以通过使用变频技术实现无级调节转速，进而达到提高辅机电气设备工作效率的目的。近年来，电子元器的快速发展，为变频技术引入船舶辅机电气设备提供了良好的条件，有利于今后船舶辅机电气设备节能效果的提高。在船舶的实际航行过程中，船舶辅机电气设备可以通过变频设备实时的改变电机的运行转速，同时辅以对船舶内各系统能源需求的把握，可以实现对辅机电气设备转速的有效控制，达到在满足辅机电气设备流量需求的前提下，降低转速[7]。当辅机电气设备中的转速降低时，其自身的能量消耗同时亦会降低，通常情况下，辅机电气设备的调速范围大致在额定转速的65%-100%之间。除了采取先进的节能技术外，还应当从对应的管理手段方面入手，针对当前采用的管理方式中存在的问题进行深入的剖析，发现其中存在的不足，进行有针对性的改进。就目前我国船舶辅机电气设备管理的现状来看，绝大多数情况下，依旧采用的是粗狂型的管理方式，管理人员也未必能够充分认识到节能管理的重要意义。鉴于目前管理方式存在的问题，在今后的管理工作中，应当进一步加大对管理人员的培训和教育，增强他们的节能意识，提升他们对于节能技术的认识，从而促进我国船舶辅机电气设备节能技术管理方式方法的升级，提升节能管理水平。

3..结语

在船舶众多的耗能系统内，辅机电气设备系统存在着较大的能耗。本文中所提及的节能管理、变频技术的使用等方面的内容不是独立存在的，而是彼此之间相互依存的，唯有通过多种技术手段的共同作用，相互之间的有效协调，方能真正实现船舶辅机电气设备节能减排的目的，最终获得较高的续航能力。

机电节能技术范文第5篇

由于煤矿井下的环境比较特殊，瓦斯、煤尘等作为主要易燃易爆物质，具有一定的危险性，变频节能技术并没有轻易在井下环境中应用。随着科技发展，变频节能技术逐渐被应用于机电设备中。采用了变频节能技术的设备，可以使得设备运转效率大大提高，在很大程度上节约了电能，同时还节省了用于设备维护的支出，提高了矿业公司的经济效益。所以，变频节能技术能够显著改善煤矿机电设备的性能。

2变频节能技术在煤矿井下机电设备中的应用状况

节能优势随着变频技术的发展而发展。变频技术已被煤矿井下机电设备所使用。煤矿机电设备作为井下主要的耗能设备，应该重点研究节能变频技术，变频节能技术在煤矿四大件等机电设备中的应用最为广泛。

2．1立井提升变频节能技术的应用

在井工生产矿中，立井提升设备发挥着重要作用，使用变频节能技术实现数控技术应用，可以在地面对提升设备远程操控，保证提升设备完成矿井生产任务。变频技术在立井提升中主要以可控制编程控制系统和高压变频调速控制系统为主。把单元串联多电平能量回馈型四象限高压变频控制系统作为在立井提升中的核心部件，可以有效提升系统的通讯能力，将系统的抗干扰性和安全性大幅度增强，在提升过程中使各种功能可靠性能大幅增强，使得立井提升系统的安全性大大增强。

2．2掘进机中变频技术的应用

掘进机变频调速系统随着变频技术的发展有了广泛的应用，使用大功率电机和变频技术在掘进机的控制部分中，可实现截割部件根据实际工况水平调节输入电流从而实现软驱动，对掘进机的截齿旋转速度根据煤岩软硬程度可调节变速，它适用于各种工况地质条件工作面掘进开采。掘进机交流变频调速系统是未来发展的必然趋势，与国家节能减排的基本国策相适应，它的科技含量高、运行安全可靠，性能稳定、节能环保，有着显著的社会经济效益。

2．3带式输送机中变频技术的应用

带式输送机运煤及运矸石的过程中，由电动机输出动力，摩擦阻力作为主牵引力，使皮带在支撑辊轮上依靠摩擦阻力和皮带表面张力变形传输动力，起到运煤、输送物料的作用。我国煤炭企业使用带式输送机工作时，常利用工频拖动来实现对带式输送机的软启动，容易出现机械电气部分如皮带断裂老化等情况。采用新节能技术后，可以有效降低启动电机时大电流冲击，减少设备过热等情况。可以在保证带式输送机设备基本功能的同时避免事故发生，这样可以有效降低企业的运营成本，大幅提高企业的效益。

2．4煤矿井下空气压缩机中变频技术的应用

在我国井下的巷道掘进中，使用以压缩空气为动力的凿岩机、耙斗装岩机、风钻为掘进设备的生产工艺。空压机是井下生产的主要设备之一，空压机可以设置在地面或井下，设置在地面为中小型空压站，使用一般电气设备进行控制。煤矿井下使用的空压机分为往复式和螺旋式，但使用机械式压力调节装置虽然可以起到对压力的调节作用，但其压力调节精度较低，而且压力的波动范围较大；空压机总在额定转速下运转，对机械设备磨损强度较大，耗能非常严重。通过使用变频调节技术，可以实现无极调速，可以对空压设备实现自动控制，无需改变空压机设备的原始结构参数，而且变频设备改进安装量较小，投入资金较小，为煤矿企业安全生产提供了行之有效的保障。

3变频节能技术的发展要求

煤炭企业现代化矿井建设发展要求变频技术等一系列先进技术在煤矿行业中的广泛应用，发挥了无以伦比、不可替代的作用。因此采用变频技术来节约能源利用是当今乃至今后长期内一个必然的发展趋势。由于煤矿生产的特殊环境和对安全的特殊要求，变频技术在井工中应用较晚。随着市场经济的发展，煤炭企业的节能降耗增产增效以及绿色低碳开发已经提到了议事日程，因此对设备的改造更新势在必行。煤矿井下开采环境恶劣，空气中富含大量瓦斯、粉尘等易燃易爆成分，所以市场上符合煤矿安全要求的隔爆型变频器并不多，因此需要广大工程科技人员和相关企事业科研院所大力协作研发更多符合井下要求的该类型产品。

4结语

我国是世界上的产煤大国，同时也是吨煤电耗量最高的国家之一，因此需要走低能耗高产出的发展之路。煤矿生产中，四大系统占主要生产系统耗电量的60％以上，是井下的主要用电系统。通过变频节能技术可以有效地实现节能减排效果，使企业得到较好的经济效益和社会效益。近年来我国煤企生产事故多发，通过对这些老旧设备进行先进的生产工艺技术革新换代，对设备进行变频技术推广与新技术改造，可以提高我国现代化矿井建设的发展进程，保证矿井安全生产，又可以节能降耗，提高经济效益，为目前煤矿市场疲软、煤炭经济下行等客观状况提供有力的推动作用，为煤企转亏为盈做好企业自身的准备工作。

机电节能技术范文第6篇

【关键词】变频节能技术；煤矿机电；研究

0.引言

随着人们节能意识的不断深入，越来越多的人认识到了节能的环境效益和经济效益。在我国的煤矿行业中，机电变频节能技术逐渐得到广泛的应用，为煤矿行业的节能和机械的平稳调节做出了重要贡献。加强对变频节能技术的作用机理分析，和相关改良方法的分析，进而保证变频节能技术在煤矿行业的应用，这是非常具有研究价值的。

1.机电变频技能技术的应用原理

变频节能技术是一种新型的电能技术，其与传统的交流点有较大的区别。该技术主要是通过变频调速技术将交流电的固定频率进行调动，将其变成一种可以利用的变动资源。变频节能技术在当今的交流调速得到了快速的发展和广泛的应用。在实际的应用过程中，我们要把握变频节能技术的以下应用：一是功率器件的应用，当今常用的智能功率模块为IPM，可以将变频的功率不断的增大，比原有的GTR和IGBT更为先进[1]。二是压频比（U1/f）的控制方式得到了很大的革新，主要体现在矢量控制方法以及直接的转矩控制的出现上，它使得变频节能技术在实际中的应用范围更加的扩大。三是当今的变频节能技术研发方向是人工神经网络和模糊自优化等控制方式。这将使得变频技术可以进行更大范围的集成系统的集中，其技术也从原有的单一数字信息处理转变成了较为先进的专用集成电路。四是变频的功能也得到了越来越综合的应用，已经不再停留在基本的调速功能上，还有通信功能以及编程序参数辨识功能。

2.变频节能技术分析

2.1变频技术在机械动力荷载设备中的应用

变频技术在机械动力荷载设备中的应用主要有两大类：一是应用在传动调速上，另一种是应用在静止电源上。在变频传动调速应用上，其主要目的就是通过电机调速进而降低电能的消耗，主要作用的对象是电动机，其中水泵、风机是其主要作用的设备。传统的水泵、风机的流量和风量的控制方法是通过调节节流阀或者挡风板来完成的，这在调节措施简单易行，可以基本满足工作需求，但是这调节模式在节能角度上没有任何作用，在相关的统计中可以发现这类设备一般是一直运行，其停机时间较短。变频技术通过对电流的转速进行控制，不但可以满足工作的需求，还能有效的节约能源。

2.2交流四象限变频器在煤矿行业中机电设备的应用

煤矿行业中的采掘设备的工作环境有自身的特殊性，其输送机、提升机、电铲等设备需要频繁的启停、调速，这就需要变频器可以进行四象限工作。四象限变频器可以将电流的全波 整流桥变化成智能功率模块（IPM）组成的可控整流桥[2]。如果电机设备处于电动状态，四象限变频器与两象限的变频器工作方式一样。当电机处于发电状态时，四象限变频器将会使得原有的整流电路变成逆变电路，而原来的逆变电路则会变成整流电路，使得电机电力回馈到电网中去。

2.3普通变频器在煤矿机电设备中的应用

普通变频器是当今最应用最为广泛的变频器之一，其不但在煤矿行业得到了广泛应用，在其他行业中也存在普遍的应用。普通变频器的发展方向除了节能外，还表现在控制的灵活性、智能性和操作简单性上。

3.电力变压器节能技术分析

随着我国经济的不断发展，对能源的消耗也越来越大，对我国电力装机的发展起到了极大的推动作用，但是这个推动作用远远不能满足经济发展带来的巨大能源缺口。当今的能源矛盾是制约我国经济发展的一大阻力，如何实现我国经济的快速增长和实现可持续发展战略，就需要我们大力的进行能源的节流工作。在电能源方面需要我们从电力的生产、供应以及消费上进行全程的节能监控，降低电能的损坏，提升能源的利用率。

3.1合理的进行变压器容量的配置

相关的资料显示，变压器最大效率的发挥需要保证平均负荷率是其额定容量的55%到80%之间。但是在实际操作过程中，变压器的功率及其负载数值是不断变化的，并且存在超载运作的可能性，所以在进行变压器容量选择时不必硬按其最大功率来，应根据线路正常功率水平来选择。如果变压器的容量配置过大，就会出现空载损耗加大现象；但是如果过小则会出现变压器负载过大，超出其负荷，就会出现变压器负载损耗问题。

3.2合理进行变压器的类型和数量的选择

在进行变压器的类型和数量的选择时，要根据企业的现实需求来考虑，保证变压器损耗的降低和企业能源需求的满足。通常需要根据以下原则来进行选择：一是合理台数的选择。通常情况下企业的主要负荷为三级负荷，这就只需要装设一台变压器；如果企业的一、二级负荷占的比例相对较高，需要两个电源来供电，这种情况下需要装设两台变压器。部分特殊情况要进行多台小型变压器的安装，例如作业条件和运输条件限制的井下变电站。二是优先进行低能耗、高效率的变压器的选择[3]。变压器自身的技能性能是整个线路技能的重要构成，其可以有效改善空载时出现的漏磁损耗、铁损耗以及负载时其负载电流在变压器线圈上的电阻损耗。

3.3提高变压器的功率

负载功率因素的波动对变压器的功率有重要的影响，功率的降低会影响变压器的效率，增加变压器的损耗。所有的用电设备都会消耗一定的无功功率，这是无法避免的，但是可以一定程度上降低这个消耗。通常在电网系统内安装移相电容器，以此来降低负载的功率因素，降低无功功率的消耗。与此同时，移相电容器还可以降低设备用电的实际电流，一定程度上补偿了无功电流，对提升整个变压器的利用率以及降低线路的损耗等方面有极大的作用。

4.结语

社会经济的发展以及节能意识的不断深入，变频技能技术的应用也将越来越广泛。可以预见的未来的电能节能技术必然有变频技能技术的一片天空，煤矿行业是电能消耗的重要行业之一，对其电机设备的变频技能技术改造势在必行。加强对其变频技能技术的改造和应用，可以有效的提升行业的生产效率，有效的提升电能的利用率，提升行业的经济效益。

【参考文献】

[1]雷振廷.变频节能技术在我国煤矿机电设备中的应用[J].科技资讯，2009（34）.

[2]邢李涛.采煤机变频器震动试验台的研制[J].山西科技，2010（04）.

机电节能技术范文第7篇

关键词：船舶辅机电；节能；技术

中图分类号：TE08文献标识码： A

1、船舶辅机节能的基本原理

船舶辅机一般包括辅机机械设备和电力拖动系统两大部分。船舶辅机示意图如图1所示。从图1可以看出，辅机的电力拖动系统包括电动机和电机控制装置，是辅机的动力源，也是船舶电网的直接用电负荷，因此辅机电力拖动系统是辅机节能的研究重点。

图1船舶辅机系统示意图

如前文所述，船舶辅机是为船舶各系统服务的，辅机大多为风机、泵类负载，用于满足船舶各系统的水量、风量及油量等需求。在船舶航行期间，随着航行工况、外部环境等的变化，船舶各系统的实际需求是在不断变化的。由于目前的辅机电力拖动控制比较简单，一般只有简单的启停控制，电机的功率输出无法通过电气控制来适应系统实际需求的变化。为了减小辅机供给的流量，通常采用截流、回流等流量调节手段，如图2、图3所示。

图2截流示意图

图3回流示意图

其中，截流的原理即为改变管路的阻力特性，最常用的方法就是减小水泵、风机等出口端管路的阀门开度，此时管路阻力增加，出口压力增加，风机、泵的输出流量减小；回流的原理即为在风机、泵出口端管路并联回流管路和回流阀，当输出流量过大时，开启回流阀，通过分流的方式来减小输出给用户的流量。不论是哪种方式，虽然输出给用户的流量减小了，但是辅机电动机的转速都基本不变，辅机消耗的电功率也基本不变，“大马拉小车”的能源浪费现象仍然存在。另外，截流期间截流阀两端压差增加，阀门的振动和磨损也增加，既会缩短使用寿命还可能产生异常噪声；回流方式需要增设回流管路，占用了船舶平台的宝贵空间。所以，要实现辅机节能，就必须使电机功率输出自适应地跟随各系统实际需求的变化而变化。因而必须转变现有的控制方式及管理形式，从船舶辅机电力拖动系统入手，提高电动机运行效率，改进电机控制策略，形成能量精细管理的辅机管理模式。

2、现如今船舶辅机电气设备节能技术上的不足

要开展对船舶辅机电设备的节能研究，就要按照电设备的重要程度和功能来一一进行考虑。首先是电动机的节能问题。由于船舶电网的主要电负荷均来自于电动机，而且电动机也是船舶辅机电设备的主要动力源，因此电动机在船舶辅机电设备中占据着核心的位置，它的效率和电设备的节能效率有着直接的影响。一般来说，船舶辅机电设备基本不会停止运作，像冷却水泵、通风机、主轴滑油轮、空调压缩机等等都处在不停地工作之中，与此相应的，电动机就不可能停止运作，如果仅仅只做一点点改善提高电动机的节能效用，那么整体的船舶电设备节能效果将会非常明显，这主要是由于电动机设备的运作时间非常长，提高一点效率后在不断地累积中将会产生极大的节能作用。

由于不同的船舶会装配不同的电网电制，因此所用到的电动机也有很大的不同。一般可以将电动机分成两大类，直流电动机和交流异步电动机。一旦船舶航行工况出现了改变，那么相应的电网的电压就会发展改变，船舶辅机的负载也会产生变化，这些会直接影响到辅机电动机的输出功率，主要表现为输出功率值超出了规定的范围，用过大的功率牵引较小的工作。而电动机的效率就会大大降低，但电能的损耗反而变得更大。对于交流异步电动机来说，功率因数维持在0.8左右最为合适，但是如果辅机的负载大幅度降低，那么电动机的功率因数也会随之降低，这样会加大电网电流的无功分量，从而增加网损；而如果换成了直流电动机，由于装配有电刷，如果工作期间出现了机械换向，那么就会带来电火花，形成安全隐患，因此需要定期进行更换或者清理，这样就造成了极大的工作量。

3、节能技术在船舶运行过程中的控制

一般情况下，船舶辅机中大多数都是风机、泵类负载，它们在船舶辅机运行过程中的流量会根据工况的不同而发生变化。因此船舶辅机的额定功率就需要根据规范的最大要求而进行设计，通过调节辅机的流量降低辅机的消耗功率。目前，船舶行业都是采用向下调节的方法对辅机的流量进行调节，但是对能源造成了大量的浪费。

（1）

在上述公式（1）中n为转速，P为功率，h为扬程，q为流量，通过对公式（1）的分析，我们可以知道功率与转速的三次方成正比，流量与转速成正比，功率正比于扬程与流程的乘积。最终得知在管路特性不发生变化的条件下，利用降低转速的方式对流量进行控制，从而达到节能的效果。

笔者将船舶辅机的风机与泵类等利用调速及截流的措施降低流量进行对比，通过对比结果的分析，我们可以轻易的发现，将出口阀门合理的关小，可以减小管路中的流量，而电气设备在运行中却没有发生变化，因此船舶辅机的特性曲线也不会发生变化的。但是如果对流量利用合理的调速手段进行减小的时候，船舶辅机的特性曲线在运行中就会出现平移的情况。因此我们可以得知在流量得到保障的条件下，合理的调速能实现节能目的。

当电动机使用永磁电动机后，电电机转速将会变为同步转速，公式（2）为转速公式，而且电动机的效率不会受到转速降低的影响，节能效果更佳明显。

（2）

在公式（2）中，f是供电频率，n是电动机转速，p是电机极对数。通过对公式（2）的分析，我们可以得供电频率与电机转速成正比，因此电机转速最好的调速方式就是变频方式。随着科技日益发达，大功率的电力电子器件不断的发展，为船舶辅机的节能提供了技术条件。

船舶辅机作为船舶的重要组成部分，包括除主机以外的全部辅机动力装置，因此加强对船舶辅机运行的控制，对节能将会起到很大的帮助。在目前的情况下，船舶辅机的管理依旧是按照一些常规的管理条例进行，对于节能技术的应用还不完善，因此还存在很大的开发潜力。比如，节能技术并没有体现在辅机流量调节的方式中，采用简单地机械动作来降低流量，并没有从源头上实现功率的调整，这样使原本可以减少的能量损失大大增加。因此在船舶辅机电气设备上实现节能技术的应用，加强对辅机运行的控制和优化，从而综合管理辅机节能。

辅机电气设备的节能管理专业化程度较高，需要参考各种设备的工况参数和航行的情况，根据船舶运行的实际情况来调节电气设备最为合理的输出能力，从源头上杜绝能源浪费的情况，从而实现节能的目的。一般要对一些工作时间较长又需要经常调节流量供给的设备进行重点管理，有效实现节能，从而提高船舶运行的动力连续性。

总之，船舶辅机电节能是科学发展观的必然要求，随着经济发展的不断加快，资源和能源的消耗也在日益增加，为了能够实现长久的发展，减少环境污染，加大对船舶辅机电节能技术的研究迫在眉睫，同时这些技术还有利于提高船舶的续航力，并且可以降低一定的经济成本，从而带来更高的利益，实现经济和生态的共赢。

参考文献

[1]吴铮铮.对船舶辅机电节能技术的探讨[J].科技风,2011,22:66.

[2]阳世荣.基于智能控制的船舶辅机节能技术研究[J].舰船电子工程,2012,02:90-92+101.

[3]阳世荣.船舶辅机节能控制与管理技术研究[J].中国造船,2012,S1:226-232.

机电节能技术范文第8篇

关键词：井下掘进；机电设备；节能技术

1选用适宜的变压器及其容量

在煤矿井下的供电设备中，动力变压器是主要的组成部分，在采掘煤矿的时候应仔细地思考变压器的动力功能是不是跟工作的实际需要相适应，并且兼顾变压器的节能效果。一般来讲，在采掘煤矿中选择的变压器动力主导是干式化变压器与节能化变压器。在难以应用干式化变压器和节能化变压器的情况下，能够使用油浸式动力变压器，然而务必确保油浸式变压器具备显著的节能效果。当今，在国内的一些小型煤矿和私人煤矿应用的变压器设备都会消耗非常大的电能，尽管这种高耗能的变压器设备成本投入小，可是在应用的过程中会导致很多电能源的损耗。除此之外，大部分的煤矿应用的是小荷载的变压器，这导致变压器面临一定程度的空载情况，这样在损耗能源的过程中却难以带来相应的动力，从而难以实现运行效率的提升。为此，在变压器的选择中，应选用节能效率理想、应用范围广的变压器设备，如此一来，才可以实现成本的减小，从而促进煤矿企业经济效益的提升。例如，当今应用的非晶合金变压器可以使设备运行当中出现的噪声减小，从而使消耗的电能源减少。

2选用适宜的供电电压

在用电设备的功率处在相应数值的条件之下，用电设备中形成的电流跟供电设备当中接收的电压会存在反比的现象，即在提高电压的情况下，电流会逐步地降低。为此，适宜供电电压的选择可以使应用的电流量减少，进而使电流形成的热量减小，最终减小设备的工作效率与实现节能。当前时期采掘煤矿当中应用的电压有别于人们平时生活中使用的电压，从整体上而言，提升至660V与1140V这两种电压。如果实际现状可以实现高压电的应用需要，在采掘煤矿的时候能够选择1140V或3300V的供电电压。倘若电压愈高，那么电流就愈小，从而降低电流造成的传输路线的消耗。对于矿井作业而言，需要铺设比较长的输电线路，为此，要求供电电压迅速地传输电能才可以使消耗的很多电能降低。鉴于此，在具备条件的基础上，煤矿企业创建移动变电站是最为理想的选择，这样可以将适宜的电压提供给矿井作业中，从而使用电设备跟供电设备之间的距离缩短，降低输送过程当中消耗的电量，最终实现减耗降损的效果。

3应用变频调速节能技术设备

一是在采煤机中应用变频调速设备。当今回馈型四象限运行技术是比较先进的变频调速节能采煤技术，其重点在牵引采煤机当中应用，其可以在任何的转速条件下对变频器进行平衡与控制，以及可以实现力矩调整的最大化，确保可靠地牵引，并且能够比较方便地操作这种技术。二是在电铲与胶带运输机中应用变频调速。皮带输送机在制动、工作、启动的时候会使很多的电能损耗，以及面临相应的安全问题。在胶带运输机中应用变频调速技术，可以使能源损耗的问题解决，从而实现机器应用年限的延长。并且，在电铲中应用变频调速技术可以优化电铲太过操作与缺少动力的情况。三是在提升机中应用变频调速设备。无速度传感器矢量控制以及四象限运行技术是提升机应用的主导变频调节技术，并且其应用数字化的系统控制软件可以实现操作的简化与方便。与此同时，通过数字化的操控可以进行远程操作与设计电路。这样一来，可以通过新技术处理提升机中面临的电机缺相、欠压、过压、过流等现象，从而优化与改革煤矿领域的技术。四是在风机中应用变频调速技术。风机的应用可以实现能源的节省。然而，在采掘煤矿的过程中应用风机不可以实现变频的智能化，这会导致很多能耗的损失，而在风机中应用变频器可以实现风机转速的降低，从而在确保风机安全系数的过程中大大地节省能源。

4有效地应用与管理煤矿掘进机设备

一是实现掘进机设备功率因数的提升。倘若掘进机电设备具备愈大的功率因数，那么其就具备愈高的供电效率。然而，当今国内一些煤矿应用小功率因数的掘进机，这造成供电过程中出现很大的功率，然而大都为无用功率，这降低了电压的质量。并且，较小的功率因数导致损耗供电系统的电量，为了节省电能，最为根本的是实现掘进设备功率因数的提升。而应用双电机的技术可以实现掘进设备功率的提升，保障顺利地开展工作。除此之外，掘进设备功率的提高还可以通过额定电压与额定功率的减小实现。二是节省掘进机设备的乳化液使用量。在采掘煤矿的时候，采掘坚硬的石块会严重地损坏掘进机。为此，在对坚硬石头进行采掘的情况下，首先将一部分乳化液喷洒在石块上，这样在软化石块的基础上通过掘进机实现采掘。尽管乳化液可以实现石块的软化，确保掘进机受到的损坏降低，可是一些煤矿采掘工作者为了减小工作环节，一味地提升采掘的速度，往往在未曾碰到坚硬石块的情况下将乳化液泵开启，这会浪费很多的乳化液。为此，应有效地应用与管理乳化液泵，以降低应用的乳化液泵数量。三是注重维护与保养掘进机设备。煤矿掘进设备的顺利工作少不了平时的维护与保养。煤矿的工作环境较为潮湿，长时间在具备粉尘以及潮湿的条件下，掘进机容易被锈蚀，并且如果在掘进机设备中进入粉尘，那么将不利于掘进机设备的顺利运行。为此，为了保证掘进机设备的顺利工作，平时的维护与保养显得十分关键。定期和不定期的维护、检查掘进机设备可以实现其应用年限的延长。作为精密设备的掘进机的一些位置在面临固体颗粒物或者是灰尘影响的情况下，工作摩擦阻力会变大，这会导致掘进机设备的暂停工作或者是卡顿，这会增加其动力荷载，进而损失很多的电能。为此，在维护和保养掘进机设备的过程中，应常常擦拭其一系列位置，并且注意加油，从而实现掘进机设备运行效率的提升，最终实现掘进机设备能耗的节省。

参考文献：

[1]何善义,李进朋.矿井提升系统在煤矿生产中的应用[J].硅谷,2012(07):31-32.

[2]王涛,刘利.煤矿井下采掘机电设备的节电途径与措施[J].能源技术与管理,2012(4):100-102.

[3]李健伟.煤矿井下掘进设备的节能方式应用研究[J].科技创新与应用,2013(32):117.

[4]吕皋鸣.井下机电设备安全节能技术措施探析[J].中国煤炭工业，2013(11):48-49.

机电节能技术范文第9篇

电动机是油田生产过程中最主要的耗电设备，其运行效率直接影响到机采系统能效水平，笔者对抽油机电动机运行现状及能耗现状进行了研究。通过分析抽油机负载变化特点，提出了抽油机电动机选配所需考虑的因素；跟踪国内外主要抽油机电动机节能技术现状，分析了其优缺点及适用范围；并在350口抽油机井上应用永磁同步电动机、双速双功率节能电动机技术。项目实施后，有功节电率分别为23.85%、20.48%，区块年节电量达187×104kWh，节电效果显著。

关键词：

抽油机电动机；负载；节能技术；应用效果

电动机广泛应用于石油石化、冶金、矿山等众多领域，是机泵、风机、压缩机等重要耗能设备的终端驱动装置。据统计，2013年中国电动机保有量约21×108kW，年总耗电量约3.4×1012kWh，占全社会总用电量的64%；其中，工业领域电动机总耗电量为2.9×1012kWh，约占工业用电的75%，而超过90%在用低压电动机属于低效产品（能效等级不满足GB18613—2012规定的3级能效水平[1]，比IE2能效低3.0%，比IE3低4.5%）。目前，中国石油在用抽油机16.6万台，总装机容量403×104kW，年耗电量92×108kWh，约占勘探板块总耗电量的47%，机采系统效率仅为24.6%，而国外油田机采系统平均效率达30.05%；目前仍有部分纳入《高耗能落后机电设备（产品）淘汰目录》（第1批至第3批）的低效抽油机电动机在用。低效电动机的使用，既不符合国家节约能源及循环经济相关产业政策的要求，又造成巨大的能源浪费；因此，提高抽油机电动机运行能效水平是油田节约能源的必然趋势。

1抽油机电动机负载特点

游梁式抽油机采油系统由地面部分、井下部分和抽油杆柱3部分组成，是我国使用最多的采油方式，占所有抽油机的90%左右。系统运行动力来自于抽油机电动机，电动机轴上的总负荷转矩为井下负荷转矩和平衡机构转矩之和，总负荷转矩与井况和单井平衡状态有关。抽油机系统工作周期内，负载不恒定且成波状变化，有以下特点：由载荷转矩曲线可知，因井下供液情况变化，随着抽油杆上下冲程运行，载荷呈不规则周期性波动，需施加平衡转矩保证抽油机及电动机平稳安全运行；平衡转矩为抽油机平衡机构转矩，是规则的正弦曲线；因油井载荷转矩不规则周期性变化，其与平衡转矩形成的净转矩曲线常出现负功率；负载转矩平均值约为最大转矩的1/3～1/2。抽油机的不规则周期性波动负载，决定了需要选配较大启动转矩的驱动电动机；但抽油机正常运行中，由于平衡装置的作用，驱动电动机大都处于轻载运行状态，负载率较低，不可避免地形成负荷不足现象[3]。综合考虑抽油机井修井、砂卡结蜡等因素导致负荷突变，以及抽油机野外工作等因素，抽油机电动机选配应具备以下特点：适应较大幅度变化的脉动载荷；具备较大的启动转矩和堵转转矩，启动电流小；调速范围宽、低负载率运行时具有较高的功率因数和运行效率；特殊抽油机井适应频繁启停及正反转运行；露天条件运行，维护简单，运行可靠。

2典型抽油机电动机节能技术

高效节能电动机是采用新型电动机设计、新工艺及新材料，通过降低电磁能、热能和机械能的损耗，提高输出效率，达到特定高效率标准要求的电动机。高效电动机总损耗比普通电动机低20%以上，效率平均高4%，节电率超过15%。根据油田抽油机特殊的负载变化情况，对典型的抽油机电动机节能技术进行了研究分析。不同的节能技术适用井况不同，应用时需根据现场抽油机井实际运行工况筛选合适的电动机节能技术，使抽油机与电动机较好匹配，提高机采系统效率。

3技术应用案例

2014年，某油田区块1所辖250口井应用了双速双功率节能电动机技术，区块2所辖100口抽油机井应用了永磁同步电动机节能技术。区块1的抽油机电动机平均装机功率为10.8kW，平均单井输入功率为3.32kW，功率利用率为30.75%，抽油机平均泵效达53.2%，平均单井日产液量为4.36t，系统效率达19.84%。由于区块1抽油机电动机负载率相对较高，产液量大，突出矛盾在于抽油机电动机存在严重的负荷不足现象。为了保证抽油机启动性能，电动机选配装机容量较大，而正常运行时电动机输入有功功率低，无功损耗较大；因而，选择双速双功率节能电动机技术，运行时可根据负载自动匹配功率，降低电动机输入功率，使电动机处于高负载率运行，提高系统效率和运行功率因数。区块2的抽油机电动机平均装机功率为10.2kW，平均单井输入功率为2.18kW，功率利用率为21.3%，抽油机平均泵效仅为23.7%，平均单井日产液量为1.14t，系统效率达8.47%，电动机运行无功损耗大。该区块产液量低，井下液量充满度较差，负载率低，电动机长期处于低负载率运行导致无功损耗大，功率因数低，系统运行效率低；因而，选择稀土永磁同步电动机技术，可使电动机在轻载到满载之间均可保持高效率运行，降低电动机无功损耗。另外，稀土永磁同步电动机技术应用于长期处于低负载率运行的抽油机井时节能效果更佳。通过实施电动机节能技术改造，应用前后的效果监测如表2所示。由现场监测数据可知，区块1双速双功率电动机节能技术应用后，平均系统效率提高了2.74%；抽油机在常态运行时，电动机自动切换至低功率挡运行，即电动机运行功率为7kW，功率利用率达37.71%，较改造前提高了7百分点，有效地提高了电动机运行效率。经计算，实施电动机提效改造后，区块平均有功节电率达20.48%，平均无功节电率达37.63%，综合节电率达23.73%。按年工作350d计算，平均单井年节电量为5712kWh，区块1电动机提效技术应用后年总节电量为143.37×104kWh，折合标准煤460.22t。区块2永磁同步电动机节能技术应用后平均系统效率提高了3.52%，由于该区块井下液量充满度较低，供液能力较差，因此系统效率整体较低。经计算，实施电动机提效改造后，区块平均有功节电率达23.85%，平均无功节电率达67.04%，综合节电率达35.39%。稀土永磁同步电动机技术应用时，可通过自动检测控制器检测负载变化而实现电动机无极调速，使电动机处于高功率利用率下运行。另外，由于稀土永磁同步电动机运转时没有无功励磁电流，功率因数大幅提高，有效地降低了电动机运行中的无功损耗；因而，其运行效率较高，功率因数高，综合节电效果较好。按每年工作350d计算，平均单井年节电量为4368kWh，区块2电动机提效技术应用后年总节电量为43.68×104kWh，折合标准煤140.21t。

4结束语

高效电动机节能技术发展日新月异，在保证电动机转速要求的前提下，逐步达到输出转矩与负载精确匹配，有效降低电动机有功功率和无功损耗，大幅提高电动机运行效率和运行功率因数。例如，“2015年国际高效电动机研讨会”上，“绕组式永磁耦合调速节能电动机技术”的多项性能指标均超越了变频调速器，亦可在抽油机井上试点应用，检验其节能提效效果。除高效电动机技术研发与推广外，要提升油田抽油机电动机运行能效水平，还需要从严格落实国家低效高耗淘汰产业政策、开展电动机系统用能诊断及系统匹配改造、普通电动机个性化高效再制造、相关政策激励与标准约束等措施入手，根据抽油机井负载变化特点，切实开展个性化的电动机提效工作，提高电动机系统能效水平，提高能源利用率，最终达到节约能源的目的。

作者：吕亳龙 解红军 刘向阳 吕晓俐 雷钧 单位：中国石油天然气股份有限公司规划总院 中国石油长庆油田分公司

参考文献：

[1]中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级：GB18613—2012[S].北京:中国标准出版社,2012.

[2]吉效科.油田设备节能技术[M].北京:中国石化出版社,2011:76-79.

机电节能技术范文第10篇

关键词：变频节能技术；机电设备；应用研究

0 引言

为了适应市场经济发展的需要，为了提高煤矿机电设备的工作性能，减少煤矿设备工作过程中的能源损耗，煤矿业也需要提高其产量和质量，来适应市场发展的需求。煤矿工作中的施工人员技术、机械设备、煤矿工作中的各项管理都直接影响了煤矿的产量和质量。因此，煤矿企业为了提高市场竞争力，就必须要加强对煤矿工作的管理，加强对施工人员的技术培养，还要对煤矿机械的技术进行改革。

1 煤矿机电设备变频节能技术的基本原理

1.1 变频节能技术的概念

通常情况下来说，煤矿机电设备的变频节能技术主要是将煤矿生产中的设备合理利用起来，通过对相关技术的改革，将电流的频率进行有效地改变的一种新型技术。在变频节能技术中，可以将电流频率改变的设备被称作为变频器，变频器的工作原理比较复杂而且组成成分也比较多，其主要包括电源板、电容器、键盘以及控制面板等部件，有效地利用这些部件的基本原理，从而实现变频节能的功能。因为在传统的机电设备中，电流的流动频率是不会改变的，所以，煤矿机电设备的转数是固定的，也是不能控制的，这就使得机电设备长期处于一个恒定的状态，减少设备的使用寿命，同时还损耗了大量能源[1]。随着变频节能技术的出现，使得这一问题被轻松解决，通过运用变频节能技术能够有效的降低设备的运行状态，了解生产过程中的需要，降低的设备运行损耗，从而增加机电设备的使用寿命。

1.2 变频节能技术的基本原理

关于煤矿的实际生产作业，对机电设备的要求很高，虽然机电设备不需要全天处于高度运转的状态，但是需要根据实际生产情况来调节设备的基本参数，使得机电设备能够有足够的动力来进行正常工作，同时还需要保证机电设备的能量消耗比较低。因此，在科学技术的进步与支持下，变频节能技术应运而生，其基本原理是利用半导体元器将接收得到的信息转换为其他频率的信号，从而交流电改为直流电，以及通过对电流电压的来调节，使煤矿机械设备实现调速运转。

2 煤矿机电设备中变频节能技术的应用分析

2.1 风机中变频节能技术中的应用分析

煤矿矿井工作进行中，因为煤矿矿井通风机械设备的性能不高，操作难度比较大，常有资源能源浪费的现象出现，例如，在煤矿工作的进行时，重复变更风机是常用的矿井工作设备，通过对这种设备的使用来改善矿井内的通风情况，但是这种操作方式较为复杂，而且很容易造成设备发生故障，在一定程度上增加了煤矿企业的成本，同时还降低工作效率。为了提高煤矿矿井工作的工作效率，减少工作运行中能源损耗，就要加强对煤矿矿井工作的管理，还应该要对其相应的设备进行技术革新。因此，合理将变频节能技术运用到风机中，可以有提高风机的工作性能，并且操作简单，例如，在挖掘矿井的过程中，将变频节能技术与风机相结合就可以只用一台风机来满足生产阶段对风量的需求，使得在简单操作中达到高质量的效果，提高了工作效率。另外，煤矿企业必须高度重视机电设备的日常维护与保养工作，要求机电设备维护与维修人员定期开展设备的维护与保养工作，降低不必要的经济损失。

2.2 采煤机中变频节能技术的应用分析

采煤机是传统的煤矿工作运行中对资源能源耗费现象比较严重的机器设备之一，传统的采煤机以液压技术来对其工作的开展进行牵引，液压技术具有不稳定性，导致牵引力不足，为了提供充足的牵引力，需要提供大量的能源消耗能量来进行补充，且对设备的损害大，导致能源损耗过大[2]。采煤机往往是在十分恶劣的环境下进行工作的，一旦出现故障将会对煤矿的整个生产环节带来很大的影响，这就说明采煤机在煤矿机电设备中占有很重要的地位，所以对采煤机运用变频节能技术是十分必要的，这不仅符合现在“节能社会”的目标，也符合了可持续发展理念的标准。现在采煤机运用变频节能技术进行牵引，以及采煤机的不断改进，因为变频节能技术能够将交流电转变为直流电，使得电流更加稳定，所以能够提供平稳的牵引力，有效地降低设备在工作过程中的磨损程度，减少设备维修的次数，有效地实现了节能损耗，提高了煤矿工作的安全可靠性，提高了煤矿工作的工作效率，促进了企业经济的快速发展。

2.3 输送机中变频节能技术的应用分析

输送机在煤矿的生产过程中有着重要意义，是整个煤矿生产系统的关键，因为生产出来的煤并不是为了收藏，而是为了给煤矿企业带来经济效益，然而经济效益的前提就是需要将煤运输出去，所以，输送机的性能在煤矿生产中是严格要求的，高性能的输送设备才能保障煤矿生产的正常进行。然而，在以往的煤矿生产过程中，轻载或者空载的现象常常出现，这样就容易造成输送机的浪费，减少了设备的使用寿命，以及有形中就造成了电能的消耗，损失了能量。因此，将变频节能技术运用到输送机中，能够有效的解决了上述问题，目前，已经有部分煤矿企业在利用四象限变频调速技术并且取得了明显的效果，不仅降低了机电设备失去控制的概率，还保障了输送机的正常运作，提高了输送机的工作效率，降低了运行过程中的电能损耗，起到了很好的节能作用。

3 结语

总之，变频节能技术的广泛使用，合理有效运用到煤矿机械中去，促进了煤矿机电设备的发展，提高了煤矿机电设备的工作性能，有效地减少了能源资源损耗，为煤矿事业的发展提供了一个质的飞跃的平台，促进了我国煤矿产业的发展。

参考文献：

[1]张鹏飞.变频技术在煤矿机电设备中的应用[J].能源与节能，2013，23（09）：78-79.

[2]温勇.煤矿机电设备中变频节能技术的应用分析[J].河南科技，2013，79（15）：95-100.