（昆明煤炭科学研究所 云南 昆明 650041）
摘要：煤炭行业对我国经济发展起到推动的作用，在煤炭行业生产过程中，机电设备是生产的核心，为了减少行业电能的浪费，降低电费成本的支出，机电设备经常要根据生产的具体情况来改变频率，在我国科学技术不断发展中，变频调速技术的出现，大大满足了煤炭行业的需求。为了变频调速技术可以更好的应用到煤炭机电运行中，本文将通过对变频调速技术原理以及优势进行分析，探究变频调速技术在煤炭机电运行中的应用。
关键词：煤炭机电；变频调速；原理；优势应用
一、变频调速技术的原理
说到变频调速技术，人们最常接触到的就是家电，特别是在冰箱上，很多厂家都会将该项技术应用其中，变频调速技术是让电源的频率根据电器工作情况自动改变，改变耗电量大的问题，在变频调速技术不断成熟的过程中，煤炭行业认识到变频调速技术的优势，并将其合理的应用到煤炭机电运行中，有效降低了行业的耗电量，提升煤炭行业的经济效益。对于变频调速技术的原理来说，主要是将微机技术与电力电子技术以及电机传动技术进行有效结合，通过整流桥的方式将机电运行中工频交流电压进行改变，当工频交流电压转变成为直流电压后，在通过逆变器将其转换成频率和电压可调的交流电，从而为电机提供电源，使电机可以在满足需求的电压和电流下进行正常运转，变频调速技术可以根据机电运行时的负载变化进行自动频率的转变，使电源在平稳的速度下增速或者减速，有效提高机电运行的工作效率，同时还能有效降低煤炭生产企业成本的支出。
二、变频调速在煤炭机电运行中的优势
1、使设备制动更加平稳
目前我国煤炭行业在运用机电设备方面，需要制动时都是选择软启动的方式进行，但是通过对软启动的调查发现，这种制动方法存在很明显的缺陷，首先，使用软启动对机电设备进行制动时，会导致机电所需要的实际电流非常大；其次，由于煤炭机电设备所需要的供电与其他机电不同，其供电系统相对复杂，如果供电距离较长，软启动的方式在实际功率消耗上也会增大；另外，煤炭行业在使用机电设备时，并不是让设备一直运行，而是经常需要停下对运行进行调整，这样的情况导致机电的电动机在启动方面较为频繁，但是由于启动时电流存在不稳定的情况，软启动很容易使机电的电动机出现烧毁的情况。变频调速的加入，极大程度的解决了软启动的问题，让电动机在制动时更加平稳。
2、提高调速的性能
在煤炭机电启动时，变频调速器可以对机电所需的电流进行有效控制，使启动电流符合预先额定的电流，保证机电设备的安全性，同时，变频调速器可以与电动机本身的负载等各项参数值进行有效结合，特别是煤炭行业的机电设备经常重复启动，变频调速器可以让机电设备在短时间内启动成功。另外，变频调速器还能对工作中的电动机进行管理，根据机电设备运行的具体情况，对电动机的频率、转速等进行调整，保证电动机在稳定、安全的情况下工作，提高工作效率。与软启动相比，变频调速器在煤炭机电设备运行时，可以有效节省回流和节流的电能，并且变频调速器具有自动补偿的功能，这样的功能大大降低了无功的消耗，有效提升电能的利用率。
3、对机电设备的测试控制性能更高
煤炭机电行业中测试控制环节尤为重要，在变频调速技术出现前，相关工作人员都是通过手工的形式对机电设备进行测试控制，但是手工测试的方法并不能有效保证测控的质量，并且在实际测试控制工作上较为麻烦，降低工作效率。变频调速技术的出现，大大提高了机电设备测控工作的效率和质量，因为变频调速器自身就具有测控的功能，有效改善了手工测控存在的问题。变频调速器在机电闭环和开环的情况下都能对其进行自动化控制，使机电设备测试控制工作更加简单方便，其测试控制的工作质量也相对较高。
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4、维修成本相对较低
上文中我们分析了，大多煤炭机电行业都会选择软启动的方式来对机电设备进行控制，但是软启动的方式在成本的消耗上相对较高，主要是因为软启动在机电设备频繁重启下，会导致电动机的烧毁，一旦电动机出现烧毁情况就无法继续工作，还要对电动机进行维修，增加企业维修的费用，因为软启动的方式对电动机的损耗相对较大，即使在短时间内，电动机没有被烧毁，但是为了保护电动机，保证机电的运行，工作人员必须定期对电动机进行保养，而保养的费用也相对较高，还会大大降低工作效率，间接性的影响企业的经济效益。对于变频调速器来说，在保养以及维修方面成本相对较低，因为变频调速器可以根据机电运行的情况自动调节，不易对电动机产生损耗，所以在维修成本上相对较低。
三、变频调速技术在煤矿机电中的应用
在煤矿生产企业中经常会使用到提升机、通风设备等机电，将变频调速技术有效应用到这些设备中，可以起到控制的作用，同时对电能的节省以及生产质量效率也有一定的推动作用。我国推出节能环保的理念，变频调速技术的出现就很好的做到这一点，利用变频调速技术对煤炭企业中的机电设备进行改造，更好的遵循了节能环保的理念，还能大大提升机电设备的利用率，延长机电设备的使用寿命。下面，为了证实变频调速技术在煤矿机电中发挥的优势，笔者将通过变频调速技术在通风机中的应用进行论述。
煤炭生产过程中由于会产生大量的有害物质，会给人体造成较大的危害，同时由于通风不良，加之某些因素的影响，导致煤炭发生爆炸或者燃烧等情况，而通风机作为保证煤炭安全的主要机电设备，对煤炭生产有着重要的意义。因为通风设备属于24小时不间断工作，所以在耗电量方面也相对较大，矿井内的通风机设备在额定上是根据实际情况设定的，一般需要排风时大多都是工作生产期间，但是煤炭生产工作也有停歇的时候，而通风设备在24小时同频率的状态下不间断运行，不但会造成大量的电能消耗，还会降低通风设备的使用寿命，通过变频调速技术对通风机的控制，可以对煤炭通风量发生变化时进行自动调速，使通风机在保证运行质量的同时，达到节能的目的。
在通风机上进行变频调速技术的应用，使通风机有了新的变化：
首先采用变频器后启动风机时可以实现变频软启动,避免了启动电流对电网及控制设备的冲击,可以有效地延长电气设备的使用周期,保证电网安全；
其次变频器可以根据矿井的具体需求来调节通风机的风量，没有改变前的通风器是通过改变叶片角度进行风量的调节，而改变后的通风器是通过变频器对点击转速的调节来控制风量，根据需求随时自动化对灯亮进行调整，有效降低了电能的消耗；
再次变频器具有短路、过载、过压、欠压、缺相等各种保护,启动电流小,有效地保护了电机,进行变频改造后,风机的大部分时间工作在低速状态下,因而大大降低了风机的机械冲击,延长了风机寿命,提高了风机的安全运行系数和运行周期。
另外减少了反风中的操作环节,使用变频器控制后,反风时极其简单,只要在人机界面上将运行频率调整为负的频率,电机就会先减速至零点然后再反转到所调频率,这期间不用再调整整个风门系统,减少了工作量,降低了操作过程中的故障率。
四、结语
煤矿机电设备通过变频调速技术改造,从而实现煤矿机电设备高效节能的目的。变频器用于风机、水泵等流体类设备驱动控制场合取得了显著的节电效果,是一种理想的调速控制方式。提高了设备利用率,延长了机电设备寿命,减少了设备维护,获得了良好的经济效益和社会效益。
参考文献：
[1]谢振华.变频调速技术在煤炭机电领域的运用研究[J].城市地理,2015(16):73.
[2]席学敏.煤炭机电领域变频调速技术的应用研究[J].企业家天地(下半月刊),2013(11).
论文作者:徐茂,毛雯俊
论文发表刊物:《科技研究》2019年1期
论文发表时间:2019/4/22
标签：机电论文; 机电设备论文; 调速器论文; 变频调速论文; 煤炭论文; 电动机论文; 技术论文; 《科技研究》2019年1期论文;