摘要：变频技术被认为是最有效的节能方式之一，使用变频器不仅能达到科学用能、节能降耗的目的，而且能够提高自动化水平，改善工艺。变频节能技术的应用及发展为煤矿企业节能降耗尤其是降低机电设备的能耗提供了可行之路，在煤矿机电设备中得到了广泛的应用和发展。本文对变频节能技术原理进行了分析，并阐述了煤矿机电设备变频节能技术应用要点。
关键词：变频节能技术；煤矿；机电设备
现代社会突飞猛进的发展势头为变频技术的应用打下了基础，主要对变频技术的具体应用及节能控制方面的应用进行了深入探讨，因其具有诸多控制能耗的优势受到了广泛推广及应用。变频技术的引进，极大地促进了煤炭企业的发展，节能控制的应用不但降低了电耗还促进了经济效益的提升。煤炭企业应不断地对机电设备进行更新，最大化促进企业快速向前发展。
一、变频节能技术原理分析
在煤矿机电设备中，机器的正常使用过程无须一直保持高度运转的状态。为了使设备可以保持足够的动力而又不会造成能源浪费的情况，变频技术就在煤矿机电设备中开始运用起来。变频技术的基本原理是利用半导体元件把工频电流信号转换成其他频率，然后把交流电转换为直流电，再依靠逆变器控制和调节电压与电流，让煤矿机电设备进入调速的过程。也就是说，煤矿机电设备的变频是通过改变电流频率来控制电机转速，实现机电设备的自动节能运转。因此，未来煤矿机电设备长期使用中应重视变频节能技术的高效利用，不断降低设备能耗，增加煤矿生产效益的同时也为各种机电设备长期的正常工作提供可靠地保障，全面提升我国煤矿企业的整体生产水平。
二、煤矿机电设备变频节能技术应用要点
电气控制系统非常核心的支撑就是变频技术，为了达到节约能源、降低损耗的目的，就需对电动机的运转速率进行调节。由于煤矿机电设备在运转时，需借助电动机进行运作，所以最大耗电部分就是电动机。变频技术通过对煤矿机电设备的电气部分进行节能控制，使电能损耗量降低，可将电能资源进行最优配置。变频技术在煤矿机电设备应用中节能技术主要表现在以下几个方面：因此，需要明确煤矿机电设备变频节能技术应用要点。
1、变频节能技术在煤矿主要通风机、局部通风机等方面的应用。作为煤矿机电设备的重要组成部分，主要通风机、局部通风机工作性能的不断优化，可以为生产计划的顺利完成提供保障。结合变频节能技术的优势，实现主要通风机、局部通风机变频器调速系统构建，可以降低主要通风机、局部通风机能耗。具体表现在：在一定的工作环境条件下，随着外界条件变化，风机输出的风量也会发生变化。此时，通过设定主要通风机、局部通风机的各种参数，可以优化其工作性能，避免主要通风机、局部通风机空转现象出现的同时提高电能利用效率。实际操作中需要注重闭环控制方式的合理使用，结合压力传感器作用，保持信号的正常转换，通过A/D 转换与D/A 转换获得模拟量输出信号，实现风机转速变频调节。与此同时，结合井下通风系统负压和通风阻力及风流和局部瓦斯浓度等因素，运用基于变频节能技术计算机控制系统的作用，促使主要通风机、局部通风机能够始终处于最佳工作状态，保持其运行效率高效性，同时也保证了矿井的通风安全，降低电力消耗量，实现矿井通风过程中的节能降耗。
2、变频节能技术在煤矿皮带输送机中的应用。煤矿皮带输送机的稳定、高效工作，可以满足煤矿生产现场的实际需求，确保煤矿生产计划的顺利实施。皮带输送机将井下的煤按照合理的工作方式运送到地面时，其中摩擦力的存在将会使皮带输送机完成各项作业计划：摩擦力通过与张力的共同作用能够使物料在支撑辊轮上进行运动，实现井下煤炭的正常输送。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时，由于煤矿皮带输送机的软启动依赖于液力耦合器，长期工作中可能会降低皮带的工作性能，致使其出现老化、断裂现象，影响着皮带输送机的工作效率。为了避免这些现象的出现，应结合变频节能技术的优势加强对煤矿皮带输送机的严格把控，减少其内部构件发热与冲击现象出现，促使其功率同步与平均问题能够得到顺利的解决。
3、变频节能技术在采煤机牵引系统中的应用。采煤机作为煤矿井下的主要综采设备，常工作在比较恶劣的环境当中。其所处环境一般空气相对湿度较高，粉尘较大。相比液压牵引来说，它具有运行可靠、使用寿命长、反应灵敏、动态特性好、维护简单、效率高等方面的优势，再加上现在变频调速电牵引采煤机安装了能量回馈单元，可使电动机运行在发电状态，此时电动机发电产生的能量回馈单元回馈给电网，从而产生制动力矩。实现牵引电动机的四象限运行，从而实现节能目的，降低工作能耗。
4、变频节能技术在煤矿排水泵中的应用。煤矿排水泵的正常工作，关系着煤矿生产效益最大化目标的实现。为了使排水泵能耗可以控制在合理的范围内，可通过变频节能技术的作用实现。排水泵工作中负载转矩与转速变化之间有着紧密的关系，运用变频器启动排水泵电机，可通过变频器内部的矢量转矩控制技术，优化排水泵启动性能，实现排水泵电机软启动，减少电机启动噪声的同时避免频繁工频启动影响排水泵正常工作，降低其能耗。
三、变频节能技术在煤矿机电设备中的应用展望
1、理清政策节能导向，抢占绿色开采先机。节能降耗、绿色开采是煤矿改革发展的必由之路，煤矿从业者及相关科研人员应充分认清国家政策导向，以《能源发展“十三五”规划》为指导，加快技术引导和创新，提供相关政策支持，抢占绿色开采先机。
2、大力提升变频技术在煤矿的应用广度和深度。变频技术的目前应用只是局限在煤矿的部分机电设备，还有极大的发展空间，同时，老牌煤矿企业对机电设备改造过程中需要大量对口变频设备，解决变频器与老旧设备的匹配问题，亟待加大科研攻关力度，提供更多先进可靠的技术和产品，从而加大变频技术在煤矿的应用广度和深度。
3、加大对变频设备的科学有效管理。应从制度方面进行规范，对设备应用和维护提供良好的工作环境和制度保障，加强日常检修和维护，区别于普通设备，对于变频设备应进行科学、定期维护，并做好监测及记录，同时还应加强其自动化控制和管理工作，进而实现变频设备在矿山的网络化和信息化集成管理。
总之，变频技术的创造和发展，不仅可以改变电机供电的灵活性，同时可以根据实际负荷需要调节机电设备的能耗方式，大大降低电能消耗，同时使设备更加安全可靠运转，延长设备的使用寿命，为煤矿机电设备的节能降耗及高效使用奠定了基础及技术条件。其应用成果已初步凸显，但我国煤矿行业目前仍处于化解过剩产能、改革提质增效的发展阵痛期中，如何实现煤炭资源的低能耗、低成本、安全可靠开采，我们依然任重而道远。
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论文作者:王德樟
论文发表刊物:《基层建设》2018年第10期
论文发表时间:2018/5/30
标签：煤矿论文; 机电设备论文; 通风机论文; 节能技术论文; 技术论文; 工作论文; 设备论文; 《基层建设》2018年第10期论文;