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摘要：社会发展对煤炭的需求与日俱增，但是相对应煤炭行业的利润也随之下降。在激烈的竞争环境当中，煤矿企业对于煤矿资源的开采方式更加趋向于自动化，而在煤矿企业进行自动化开采的进程当中，变频技术的使用会就其开采过程的安全性方面起到重要的作用，在保证安全的前提之下，煤矿企业可以合理的控制自身生产成本，不断提升自身的综合实力。基于此，本文对变频技术在现代煤矿机电工程中的应用进行研究，以供参考。
关键词：变频技术；煤炭开采；机电工程
中图分类号：TM761 文献标识码：A
引言
目前，随着社会的不断进步和发展，对能源需求也有所增加。当前的能源形势，依然以煤炭为主体，如何增加煤炭开采效率，降低煤矿成本，提高煤炭的竞争力显得尤为重要。在煤炭开采期间，如果能有效控制电力使用，将极大降低煤炭开采成本。变频技术在煤矿企业机电上的应用，有效降低了煤炭开采期间的电力使用，提高开采效率，降低成本的前提下，有效保障了煤矿企业的健康发展。
1变频技术对于煤矿机电设备的重要作用
煤矿产业是影响我国国民经济水平稳步上升的控股产业，其发展质量在一定程度上决定着我国经济水平的有效提高。随着工业化进程，煤炭产量逐渐增加，煤炭资源储量大大减少，环境良好发展的压力也加重了。随着科学技术不断更新和尖端设备的出现，为合理调整煤炭企业的经济结构奠定了契机。因此煤炭企业应合理利用机械化设备的使用优势，并根据节能减排政策指导企业的生产效率与节能减污平衡，从而有效提高企业的发展竞争力。因此，煤矿企业可以将变频技术引入煤矿机械电气设备的生产过程中，有效地实现节能减排目的，从而不断降低企业的生产成本。
2变频技术的原理
变频技术通常是指将交流电转变为直流电，并且对其电流的频率进行精确的调整控制。通常变频流程为:整流器将交流电转变为直流电，之后将该直流电调整为频率可以控制的交流电，最后从电动机输出。整个变频技术的实现需要经过逆变器、整流器和配套的控制电路共同作用，逆变器可以实现将直流电转变为交流电的目的，整流器可以实现对交流电的控制和调整，并完成交流电转变为直流电的工序。控制电路可以在相关运行需求条件下，对逆变器和整流器进行输出控制，达到改变电流频率的目的。对于煤矿来说，矿井中要使用到的电力设备占到绝大多数，变频技术的应用可以调整电流频率，控制设备输出，让设备可以在更稳定的环境中工作。并且还可以通过控制设备输出，迎合目前的生产需求，达到了节能减排的目的。
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3变频技术在现代煤矿机电工程中的应用
3.1变频技术在空气压缩机中的运用
在传统的实践中主要通过空气压缩机给煤矿风动机提供动力，导致电机一直处于工作的转态。其次，压缩机需要通过控制调节压力的大小。所以，气体含量小于实际需要的含量时，空气压缩机一直处于高频率的运行状态，严重影响电网其他设备的正常使用。但是在技术的加持下这种状况会极大地改变，可以实时监控设备的运行，不断调整电极的用气量，从而可以有效控制设备的运转速度，减少空气压缩机的运转频率，提升效率。并且在煤矿资源开采中期，对于其施工的实际操作难度会要求更高，操作过程也会非常复杂，再次过程当中，机器设备出现故障的时候，空气压缩机往往会由于机器设备维修难度较高、长时间处于不工作状态而闲置在现场，这就造成了在煤矿资源的开采过程当中，出现了大量的资源浪费现象，空气压缩机的使用率也会明显降低。对此，在空气压缩机当中使用变频技术便可以有效避免这一现象的发生，起到良好的节能效果。
3.2在采煤机中的应用
采煤机作为煤炭生产中最主要的设备，其设备和工作环境的复杂度，决定了一旦设备停摆，维修难度必然很大，短时间内该设备难以重新启动。变频技术的应用，可以对采煤机输出进行有效控制，提高设备效率，保障设备的稳定运行，减少设备故障率，并且有效降低了采煤设备的操作复杂度，提高了设备的稳定性和安全性。
3.3变频技术在煤矿皮带设备中的应用分析
因为皮带装置比较常用，所以总动力大于提升机，在实际应用过程中，皮带装置主要充当运输角色，使用皮带输送机角色将煤矿传输到开发区域，使用皮带和轮毂之间的摩擦作用来运行整个设备，从而消耗大量电力以保持正常运行，常用的皮带装置主要通过液压耦合装置实现软启动目的，但在此过程中，需要消耗大量电流，并将大量电压附加到电路上，这可能会导致通过应用变频技术，您可以有效地更改液压耦合软启动模式，使皮带设备现在能够在所有操作中顺利工作，从而提高皮带能源利用效率、降低整个链路的能耗、节约能源和提高经济效益的目标。
3.4变频技术在提升机中的应用
我国大部分矿山企业主要采用垂直轴或斜轴进行煤矿资源开采，这两种方法都需要使用提升机。提升机允许货物或人力运往工作面位置，从而促进相关煤炭开采工作。随着对煤矿资源需求的增加，需要进一步挖掘一定程度的浅层煤矿资源，浅层煤矿资源不断减少。因此，要想获得煤矿资源，就必须开采深层煤矿，这样会使整个开采工作变得困难，提升机的使用要求也随之增加。因此，为了有效地发挥提升机的使用价值，必须对提升机的运行速度和关机等功能进行必要的调整，尽可能降低成本，从而提高煤矿资源开采效率。
3.5变频技术在煤矿资源开采人员安全方面的应用
变频技术在煤矿风机中的运用对煤矿企业来说通风设备关系人员的安全，一直处于工作的状态。但是随着开采深度增加，煤矿风机的功率也随之增加。煤矿风机的安全可靠以及节电成为重要的考虑因素。现实中由于通风的设计不尽相同，后期的维护和更新难度也有所差异，并且在维护过程中通风设备处于短暂的闲置状态，得不到合理的运用，而且长期闲置会严重威胁工作人员的生命安全。但是变频技术的使用会很好地改善这种不合理的状态，因为变频技术和风机的组合可以减少重复的作业，而且对煤矿的通风问题也可以很好地解决。主要得益于变频技术很好地解决通风、效率以及人员的安全之间的关系。
3.6在运输设备中的应用
煤炭生产中所使用的胶带运输机，一般会由于运输量大，惯性大，在停止和启动时，都对电机有较大的损耗。变频技术的应用，方便了运输机的操作，降低了运输机的启动停止次数，延长了设备使用寿命。还可以有效减少由于启动电流大造成的电网闸顶情况。另外，变频技术还可以避免由于液力耦合器损坏，电机控制失灵的情况。
结束语
要保障煤矿产业健康发展，提高煤矿机电设备运行质量效率，发挥变频技术优势，实现节能减排目的，同时提高煤矿设备的工作效率。对此，要进一步加强变频技术研究力度，突破技术难点，进一步改进变频技术，确保煤矿设备应用最大效果，确保整个煤矿生产过程的安全性，降低整个过程的能耗，促进煤矿产业的可持续发展。
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论文作者:周余強
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第12期
论文发表时间:2019/11/8
标签：煤矿论文; 技术论文; 设备论文; 煤炭论文; 空气压缩机论文; 目的论文; 交流电论文; 《当代电力文化》2019年第12期论文;