关键词：机械制造；自动化；节能设计
引言
对机械设备进行节能改造主要是利用现代各项先进的技术对传统机械设备的部分或者全部构造进行升级改造，提升机械设备的性能，从而促进生产效率的提升，同时，减少机械设备的能耗和污染，从而控制生产成本，并减少对环境的负面影响。
1浅析变频节能技术概述
随着国家一些列围绕煤炭行业出台的管控措施，其目的在于有效降低煤炭生产的耗能问题，并提升煤炭产业的生产质量和效率。变频节能技术近年来在我国煤炭生产行业广泛使用，经实践证明，在煤炭机械设备中使用变频节能技术有助于采煤机、皮带传输机和提升机等机械设备有效的降低耗能的同时提升生产效率。变频节能是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。在目前煤炭产业开采过程中，主要煤炭机电设备采用电子技术、电机传动技术和微机技术等。通过在实践生产中的使用，煤炭机电设备建立变频控制技术。变频控制技术运用在机电设备中，对机电技术和弱点技术有效联系，形成具有综合性的电子技术。变频节能原理是通过电子半导体部件将电压转化成现有工作频率。变频节能技术实现机电设备低耗能的改造目的，将整流器转变为直流电源的工频电流，利用电压和频率有效控制电流。
2机械设备的节能改造技术应用
2.1变压器的节能设计
自动化系统当中，变压器是最重要的组成部件，也是消耗能源最多的一个设备。变压器，它的合成材料是我们常见的钢板和一些绝缘的材料。在变压器的自动化设计当中，首先，贯穿的是节能理念。我们必须科学地选择某些材料，从而极大降低能源的消耗，从而做到节能减排。其次，大部分能够保持温度的材料都是铜质，因此，自动化设计当中，变压器大多都是铜制材料。在钢片的选择当中，我们需要重视的是钢片的厚度，从而能够保证变压器正常运行。另外，我们可以采取并联的方式，将多个变压器连接起来，尽可能减少其工作的数量，进而能够在工作的过程当中减少消耗，提高工作的效率。
2.2电机节能改造
在实际生产过程中，各类机械设备的运行状态需要根据生产实际进行调整，主要是对电机运转速率进行调整，传统的调整电机的方式主要是通过调整外部风阻或者调整电流电压等达到目的，该过程中，会导致大量电能被浪费，增加机械设备运行过程中的能耗。而随着科学技术的发展，变频技术逐渐被人们应用，该技术可以实现对电机的精准控制，降低额外电能损耗，节约大量的电力资源。电机转速和输入电流频率呈正相关，通过变频控制电机运转，不仅在操作上更加简便，控制精度高，并且可以实现电机运转速度变化的平稳过渡，从而避免电机运转速度突然变化导致损耗大量电能。此外，利用变频技术还能对电机起到一定的保护作用，延长电机的使用寿命。某太阳能电力企业在对风机进行测试时发现，出风口的风速与风机运转的频率呈负相关，在风机运转频率降低到40Hz时，出风口的风速依然保持在3.5m/s以上，而根据当初的设计要求，出风口的风速只需要保持在3.5m/s以上即可。针对这一情况，该企业计划对风机进行变频节能改造，改造后，计划将风机的运转频率控制在40Hz，这样既能满足平时生产的要求，还能降低电能的消耗以及风机的损耗。改造项目完成后，风机常年保持在35Hz的运行状态，对生产也没有产生不良影响，年节发电量可达2.4889×106kW·h，节电率接近60%，相当于每年节约907t标准煤。
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2.3变频节能技术在皮带传输机上的应用
皮带传输机是在煤炭生产过程中的重要组成部分，重要作用是对井下煤炭起到传输运输的作用。在传统的皮带传输机应用中，皮带机使用液力耦合器实现软启动模式。但在长时间使用后容易产生皮带老化、断裂的呢过问题。在皮带传输机运转过程中，会受到煤炭向下的重力、皮带之间的摩擦力和垂直皮带的弹力，在众多力相互作用下将井下煤炭向上是运输。随着皮带传输机械设备的更新换代，变频技术引入到皮带传输机上，使电机运转后电流得到很好的控制不断减少电流的波动，有效稳定皮带传输机的性能。让运输功率更为平均，有效解决机电内冲击和机械发热的情况，提升皮带传输机传递工作的平稳、安全开展。
2.4变频节能技术在提升机上的应用
提升机是对井下废料、矿石及开采设备的提升和运输。由于井下系统的地质、地形复杂。及工作运行速度的加快，提升机在运输不同物件时随着传输要求电机转动采取相应的转速。因此，为了保障提升机的电机转动平稳、可靠运行，变频节能技术实现交流电传动系统在提升系统要求下按照一定速度调节，通过PLC控制系统对高压变频调速系统实现控制功能。使提升机对于位置和速度得以精准控制，保障运送系统不受外界干扰平稳安全提升。
2.5延长工厂供配电系统的使用年限
在工厂供配电节能控制工作中出现问题时，可以通过计算机技术将电源切断。从而让工厂供配电节能停止工作，避免因问题的出现而进一步造成工厂供配电节能系统的损坏，从而可以有效保障工厂供配电节能系统的工作效能，避免因零件的损坏而影响到节能系统的工作年限。同时，在机械设备电气工程自动化技术触发了问题警报后，也便于维修人员以最快的速度确认问题点，从而让节能系统的问题可以在第一时间得到维修，从而让工厂供配电节能控制系统可以更快地恢复正常工作状态，进而起到延长工厂供配电系统的使用年限。同时，机械设备电气工程自动化技术与信息理论的相结合，也可以极大地提高生产工作的效率。信息理论也可以称为信息论，通过其可以从信息的发送与传递以及度量和接受等角度出发，进一步研究信息的本质与信息的传输规律。信息理论不仅在各个信息产业中得到渗透，也是现代信息技术的奠基石。在机械设备电气工程自动化技术引入信息理论之前，长时间的机械运作需要根据以往的信息数据进行检测，此项工作单纯由人工完成，其难度较大也较容易出现疏漏。而将信息理论引入后，可以通过有序的数据库来完成庞大的数据计算。而根据信息理论的数据基础来下达控制命令时，不仅让故障发生率得到有效控制，也让机械设备的工作效率得到了提升，对工厂供配电系统使用年限的延长有积极意义。
结语
综上所述，机械设备的节能改造不仅是产业升级转型以及节能降耗的要求，也是企业实现长远发展的必然选择，是企业积极承担社会责任的体现。企业管理者要深切认识到节能改造的重要性，明确机械设备节能改造的思路，从而根据企业生产的实际情况开展节能改造。
参考文献
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论文作者:毛坚强
论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年第2期
论文发表时间:2020/4/23
标签：节能论文; 机械设备论文; 皮带论文; 电机论文; 技术论文; 煤炭论文; 机电设备论文; 《工程管理前沿》2020年第2期论文;