机电工程中的节能控制技术分析

机电工程中的节能控制技术分析

王文军

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摘要：随着时代的发展和社会的进步，煤炭产业经历了深刻的变革，即由过去的产能不足到现在的产能过剩，这使得煤矿企业更加注重开采成本。在这样的背景下，实现煤矿机电设备的节能运行势在必行。煤炭行业一直以高能耗著称，需要进行技术升级。这种高能耗一方面与煤矿机电设备的控制方式有关，另一方面与电网供电质量和设备标准有关。 煤矿开采中使用了大量的机电设备， 这些机电设备运行消耗了大量的电能。 因此， 非常有必要实现这些设备的节能运行， 进而提高煤矿开采的经济性。因此，必须根据煤矿的具体情况选择合适的方式实现机电设备节能运行。

关键词：机电工程；节能控制；技术；分析

引言

机电设备是煤矿开采过程中不可或缺的一部分，它的使用保证了开采的安全性和开采效率。然而传统的机电设备在采煤过程中经常会出现各种各样的问题，比如煤矿机电设备自身老化程度比较严重，再加上开采的地质环境复杂多变，使得机电设备发生故障的频率不断增加，从而导致设备的维修难度逐渐加大。同时，频繁的故障和维修使得设备的使用年限受到了很大的影响。因此，为了保证煤矿机电设备能够充分发挥其重要功能，在现有机电设备中融入了变频节能技术。该技术的使用降低了设备的损耗率，延长了设备的使用寿命，同时变频节能技术在煤矿机电设备中的应用有利于煤炭企业向绿色化、能源化的方向发展，进一步推动了煤矿企业的发展，为企业创造了更多的经济效益。

1煤矿机电设备高能耗原因分析

1.1功率因数低

在设备日常运行过程中，能耗不仅与有功功率有关，还与无功功率有关。在电路理论中，纯电阻消耗的功率称为有功功率，电阻和电感消耗的功率称为无功功率。无功功率越高，供电的功率因数越低，被浪费的电能就越多。

1.2设备控制方式落后

设备控制方式对能耗有着显著的影响。在一些矿区，许多设备仍旧采用简单的方式运行，即以额定功率运行。然而，在实际生产中，并不总是需要大量的功率，这导致部分电能被浪费。例如：当带式输送机的装载量只有额定装载量的80%时，若带式输送机以额定功率运行，则会有20%的电能由于运行功率较大而浪费；在矿井提升机运行过程中，采用了串电阻调速方式，导致设备调速过程中大量的电能以热量的方式散发出去。

1.3设备老化严重

为了节省成本，许多煤矿的一些机电设备使用了几十年，这些设备老化严重。一方面，过去设备的制造标准与现在的标准存在较大的差别，特别是对设备能耗的要求，例如过去的设备并未提出能效的概念，而现在的设备对能耗具有较高的要求；另一方面，这些老化的设备内部零件出现了磨损，已经不能保证运行于高效状态。在这种情况下，设备在运行时很容易出现能耗较大的情况。

2节能控制技术与机电工程

节能控制技术首先最重要的作用就是可以帮助机械电子工程在发展的过程中节省资源，资源的节省也能帮助相关企业减少成本的支出，增加企业的经济效益，节能控制技术也能帮助机械电子工程保障生产质量，为机械电子工程的发展奠定基础，节能控制技术的使用也能给广大群众带来好处。不仅是机械电子工程这个行业，节能控制技术的使用已经成了当代企业发展的潮流，虽然我国的机械电子工程的发展速度快，但是它在我国的起步时间晚，相比其他发达国家而言，还存在一些不足，如果没有发展节能控制技术的话，将会降低我国机械电子工程在国际中的竞争力。机械电子工程在节能控制技术研究中遇到的阻碍：一部分企业的领导人员没有意识到节能控制技术的重要性。机械电子工程与其他行业相比还是有很大不同的，它更加注重技术层面，在机械电子工程发展的时候难免会遇到些技术问题，这些技术问题如果没有及时突破，就会阻碍机械电子工程的发展。但是一些企业太过于固执，不会选择对技术进行研究，使得研发人员对技术的研发并不积极，甚至不理解为什么要对节能控制技术进行研发。企业缺乏专业的研发人员，会阻碍节能控制技术的研究。技术的研究不仅需要大量的经费，对研发人员的要求也非常高，如果研发人员的专业素养过低，那么就会阻碍节能控制技术的顺利开展。从目前的机械电子工程来看，缺乏大量的专业人员，行业中现有的工作人员大部分都没有较强的专业素养，因此在技术的研发上总会出现一些问题，这些问题的出现也会对员工的工作积极性造成影响。机械电子工程还需要对未来的发展进行定期的预测，企业需了解当前的发展现状，并且预测未来行业的走势，如果对未来的发展趋势没有争取的估算，会引领企业走向错误的发展方向，不利于企业的发展。

3机电设备节能管理策略分析

3.1采用变频控制

随着时代的发展，变频控制技术已经相当成熟，可以用于电机的节能控制中。变频控制技术通过改变交流电的频率可以实现对电机的无极调速，极大地方便了对交流电机的状态进行最优控制。实际中，通常采用的是交-直-交变频控制技术，即先将交流电整流成直流电，然后再将直流电整流成交流电，变频控制技术的节能主要体现在以下两方面：a)在电机调速过程中，消耗的能量极少，而且制动过程中能量可以回馈电网；b)保证了设备的供电质量，避免了设备运行过程中功率因数较低的问题。在过去的一些测试中可以发现，在应用变频控制技术后，机电设备可以节能20%～50%。

3.2机电控制系统节能改造

传统的煤矿机电设备依旧采用的是绕线式电动机转子的方式控制阻力，不仅耗能，同时效率也比较差，很容易发生安全隐患。在对变频技术的进行研究改进后，能够提高煤矿机电设备系统的节能效果，并实现对矿井的有效开采和自动化水平效果的提升。在这个过程中，减少采矿工作的消耗时间，也能减少煤矿系统和提升机控制系统的能量损耗。因此，做好继电控制系统的节能改造，有利于实现对煤矿机电设备运行效率提升。

3.3重视变频节能技术与机电设备的更新

随着社会的不断发展，变频节能技术已被广泛应用于煤矿各大机电设备中，且该技术在应用时也具备快速更新的特性。因此，为充分发挥变频节能技术在机电设备中的作用，提高工作效率，需相关工作人员及时关注与该技术相关的领域，了解掌握最新的技术，对它进行更新迭换，对传统设备进行优化，将最新的技术应用于煤矿机电设备中，进而使得工作质量和效率得到有效提高。目前随着科技的发展，变频节能技术与机电设备的融合也在不断更新优化。在实际应用过程中，相关工作人员要结合煤矿企业的实际情况加强对变频技术的更新维护，促进煤矿机电设备的工作质量和效率得到有效提升。

结语

节能控制技术可以帮助企业减少生产成本、增加企业的生产效率，实现企业的可持续发展，企业必须树立正确的观念，意识到节能控制技术的重要性。各个企业的发展程度都不一样，企业可以通过高薪水、高福利的措施来吸引高素质人才为企业服务，帮助企业研发节能控制技术，让节能控制技术充分发挥其优点，为企业带来经济效益，除此外节能控制技术还能帮助企业预测未来的发展方向，改变企业预测不准确的问题。机械电子工程行业应该大力推行节能控制技术，这项技术可以为行业的发展带来贡献，为国家经济发展做出贡献。

参考文献

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