新矿集团孙村煤矿 山东省泰安市 271200
摘要：煤矿机电设备是煤矿企业生产和发展的重要设备，随着现代化设备水平的逐步提高，煤矿机电设备在煤矿企业的生产和发展中占据日益重要的作用。在我国绿色节能理念逐渐深化的今天，对煤矿机电设备的节能情况更是提出了更高的要求。变频控制技术是一种新兴的综合性技术，集计算机技术、电子技术等诸多优势为一体，因而具有高效、安全以及节能等诸多优势，进而被广泛应用于各个领域。变频控制技术在应用的过程中，对我国各个领域的发展起到了显著的效果。因此，本研究重点对变频控制技术在煤矿机电设备中的应用和节能情况进行了探讨。
关键词：煤矿；变频控制技术；机电设备；技术应用；节能措施
1变频控制技术相关理论概述
变频控制技术，实际上是社会发展与进步的必然产物，将计算机技术、电子技术等的特点、优势结合起来，形成一种具有综合性质的技术方式（如图1所示变频控制技术原理）。在实际应用的过程中，变频控制技术就是充分的利用了半导体器件自身的作用，对电源所发出的电流进行转变，从而将电机设备的转速进行合理的调整，实现节能的目的。具体而言，变频控制技术就是将电源的交流电转变为直流电，然后再将直流电转换为不同的交流电，又或者是将电源的直流电直接通过逆变的方式转换为交流电，满足各个机电设备的使用需求。
在电流不同转换的过程中，就是对电流的频率进行具体的、恰当的转换，从而实现交流电、直流电与交流电之间相互转化的目的。
随着技术的发展，半导体技术不断优化，极大地促进了变频控制技术的优化与发展，并且改善了变频控制技术，其功能、性能更能够适应当前的需求。在变频控制技术的优化中，主要是通过半导体器件将工频电源的电流进行控制并改变，从而实现控制不同机电设备电能的目的，同时提高生产的质量与效率，降低生产所需的能耗。
图1变频控制技术原理示意图
2煤矿机电变频控制技术的应用与节能
煤矿机电变频控制技术的应用十分广泛，涉及到煤矿开采的各个步骤和流程，不仅有效提高了煤矿开采过程中的设备运行效率和运行稳定性，而且大大提高了煤矿开采的生产效率，促进了电能等资源能源的节约，促进了煤矿业的发展。以下简要分析煤矿机电变频技术在通风机、皮带机、提升机等设备运行过程中的应用，并分析其节能价值和意义，探索变频控制技术的长远发展。
2.1煤矿机电变频控制技术在通风机的应用与节能
在煤矿开采中，通风机是比较常用的，是矿井作业中的通风设备，对于矿井作业是必不可少的，因此要求较长的工作时间，煤矿开采深度的增加伴随着较大的风压，对通风机提出了更高的要求，要求的通风机功率越来越大，变频控制技术的引入，使通风机能够根据实际需要进行调试，改变风量大小，满足矿井作业的基本要求，并能够有效节省资源浪费，节能低耗。变频控制技术的引入，可以避免电流过大对电网设备造成的损失，降低了危险隐患的发生，有效控制通风机的强度，延长了通风机的使用寿命，减少了设备维修的次数。
2.2煤矿机电变频控制技术在煤矿开采皮带机的应用与节能
在煤矿开采中，煤炭皮带机是比提升机功率更大的机械设备，皮带机在启动运行的过程中，极其容易产生较大的电流，就会导致电网电压产生异常剧烈的波动，并伴随电机内部异常发烫等表现，这些现象都是极其危险的，此外，皮带机启动运行的时候，时间间隔小，间断短暂，韧性差的皮带不能承受如此的压力，因此就会经常出现皮带老化，皮带断裂的现象。此外，液力耦合器在煤炭皮带机中也有应用，对皮带机的有效运转产生影响。液力耦合器在运行的过程中，经常会导致油温升温过高过快，内部部件摩擦加大的情况，这就导致后期维护和修理的成本过高，难度过大，功率难以同步，并会对环境造成较大的污染。变频控制技术的引入，不仅能够有效改变传输机的不良运作方式，还能确保皮带机性能的稳定，使其能够承受不同重量的运作功率和力矩，保持电机工频的匀速运行，大大节约了电力能源的消耗，提高工作效率，减少后期维护和修理的成本，达到节能环保的目标和要求。
2.3煤矿机电变频控制技术在煤矿矿井提升机中的应用与节能
煤矿矿井作业中，提升机是必不可少的，是将物料和人员安全运输到目的地的必备设备。传统上，提升机都是通过金属电阻带动电动机的方式运行，并有效利用鼓型控制器和接触器的作用，切除电阻，适时调速，但是，这种运行方式极其容易导致电阻消耗过量，散热较差的情况，并且还会产生精确度较低的情况，此外，提升机减速和下放的过程中，都需要借助动力生成直流电源或低频电源，这种运作方式极其容易导致设备的损坏，从而导致电能的消耗和浪费，使提升机设备的安全性受到质疑，并影响到整个煤矿开采的安全性和整体的经济效益。变频控制技术的引入，不仅能够保证提升机的平稳匀速，还能够方便地做到适时调速，保证了提升设备的安全运行和性能，加大了提升机的保护，减少电能消耗量，促进节能环保。
2.4煤矿机电变频控制技术在煤矿水泵中的应用于节能
在煤矿的生产过程中，水泵是其重要的设备之一，由于生产需要处理大量的水资源，所以水泵会在运行的过程中产生大量的能耗。对此，为了能够降低煤矿生产的能耗，实现节能的目的，可以将变频控制技术应用在水泵中，即渗透至供水、液用泵之中。通过这样的方式，能够使水泵在抽水启动、停止的过程中更加平稳，全面增强水泵设备的灵活性与稳定性。同时，将变频控制技术应用在水泵中，能够避免机电设备在运行中各个部件之间的磨损，降低水泵在启停中所产生的大量能耗。基于变频控制技术的应用，有效的减少了设备在运行中机械所生成的冲击力，避免水泵在运行中发生故障，从根本上延长了水泵的使用寿命。同时，在这样的运行环境中，保证了水泵运行的稳定性，为煤矿的开采、生产提供充足的水源，为煤矿的发展提供技术保障。
3结论
总之，变频控制技术在煤矿机电设备中的应用，不仅能够极大改善现阶段我国煤矿行业存在的问题，还能够弥补煤矿业发展中存在的诸多不足，同时，也能够在很大程度上提高煤矿开采的效率。更重要的是，变频控制技术的应用，能够促使煤矿在开采的过程中符合节能减排和环保型社会的理念和需求。因此，未来煤矿企业应用变频控制技术必将成为煤矿行业的基本方向和发展趋势。通过本文的研究，认为变频控制技术在实际的应用过程中，为实现节能，可将其应用在提升机、通风机、皮带机以及水泵等设备中。
参考文献
[1]王勋.煤矿机电变频控制技术与节能方法研究[J].中国设备工程，2018，13（3）：125~128.
[2]刘洋.关于煤矿机电设备中变频节能技术的思考[J].机械管理开发，2016，31（9）：189~191.
论文作者:陈雪,侯帅,肖磊
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年16期
论文发表时间:2019/11/6
标签：煤矿论文; 技术论文; 节能论文; 通风机论文; 水泵论文; 过程中论文; 机电论文; 《建筑学研究前沿》2019年16期论文;