摘要：今天我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段，高质量的增长更多依赖于科技进步和创新。随着煤炭行业的生产规模不断的扩大，传统的技术已经不能适应当今的发展趋势，需要不断的去改进和调整，变频技术的应用相对于传统的煤矿机电设备更加的节能和高效，使设备维护更加方便，减轻了煤矿工作人员的劳动强度，同时增加了企业经济效益。因此，为了更好的控制企业的成本，为减少环境污染提供可能，把节能降耗理念融入企业发展中。对此，本文针对变频技术进行了研究以及分析并提出了该技术在煤矿机电设备中的应用策略。
关键词：变频技术；煤矿机电设备；应用策略
引言
随着科技创新带来技术高质量的增长，促使了变频技术在生活中得到人们的广泛应用，并以此取得更好的收获。我们知道煤矿企业，它对我国的发展做出了巨大的贡献，为各行各业的发展提供了重要的能源。煤矿机械作为煤矿生产的主力军，大大提高了煤矿企业的生产效率，加速了我国工业发展的步伐。但是，煤矿机械的能源消耗非常大，浪费了大量能源，增加了企业运营成本，不利于企业发展。而且，现在市场竞争激烈，各大企业都在尽可能地降低生产成本，使企业在市场中站稳脚跟，长久发展下去。煤矿企业也不例外，同样需要节约生产成本，还需要面对新能源的挑战。因此，采用变频调节技术对煤矿的机械设备的节能降耗设计已经是社会发展的必然趋势。
1变频技术的基本概述
变频控制技术的主要特点就是通过对生产设备进行调节然后使原来的设备易于控制，变频技术的应用就可以对传统机电设备的工作状态进行转变，让原来的设备在运用的过程能够更好的被工作人员所利用，该技术在现实生活中具有很高的应该价值。如今，变频控制技术已经在各行各业都有很广泛的应用，通过将自动化技术和网络信息技术等高新科技结合起来使生产过程更加的方便化。变频控制技术的基本原理就是控制设备内的半导体元件从而改变交流电的变化情况实现对机电设备进行控制的目的，变频控制技术的主要元件就是逆变器，该元件能够改变电压以及电流的通电状况，然后就可以让相应的机电设备更好的进行调控。最终所使用的机电设备就可以形成不同的等级调控，比如说高级调控、中级调控以及低级调控等方法。通过对变频控制技术的应用就可以实现设备内的电机可以根据不同的需要来实现减速和加速的目的，在调控的过程中，设备对原来转数进行调节，可以让其根据调控后所需要的转数进行改变。通过这样的调控方式就可以有效的解决机电设备能源耗量大的缺点，对以后的生产过程产生有利的影响，同时还可以使生产成本得以节约。最重要的是变频技术能够更加轻松的控制设备的操作过程，使生产量得到提高。
2变频技术在煤矿机电设备中的应用策略
2.1在提升机中运用变频技术
提升机在煤矿生产中主要承担着对工作人员以及设备材料的运输工作，是煤矿企业井下应用最广泛的设备之一，在整个提升运输过程中发挥着重要的作用。原有提升机调整方式大多为交流电动机转子回路串电阻调速，这种调速的方式在运行过程中系统调速精度低，可靠性差，维护费用大，对是电力能源的消耗非常巨大，并且还会减少提升机零件的使用年限，造成对材料的浪费。并且由于其运行过程中具有一定的危险性，一旦出现事故就可能造成设备损坏甚至人员伤亡，给矿山带来重大人事和财产损失。所以为了很好的保证设备安全运转及实现节能降耗的目的，我们就应该将变频控制技术应用在矿井提升机控制之中，使得传统的提升机技术在运行中的问题能够在很大程度上得到解决。进而实现对提升机的数字化控制，降低提升机在运行过程中的能量消耗损失，同时还可以让其在维修的过程中变得更加方便，从根本上延长提升机中零件的使用年限，节约煤矿企业的成本，让变频控制技术在煤矿提升机设备中得到广泛的应用，就可以使整个机电设备都具有良好的状态，在很大程度上提高煤矿企业的发展。
2.2在皮带机中运用变频技术
皮带机运输作为煤矿主运输系统中的重要组成部分，担任着煤炭井下及井上运输工作，因为其所承担的运输重量是十分巨大的，所以其工作时需要很大的功率。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在我国当前的煤矿企业里大都是采用液力偶合器实现电机与减速机的软连接，传统的皮带机在启动的瞬间会产生很大的电流，会使整个供电系统的遭受较大的电流冲击，系统电压瞬间下降，设备启动转矩明显减小。严重的还会使电气设备的内部出现温度过高的情况，多次频繁的启动冲击在很大程度上会减少皮带机的使用寿命，造成电能源的浪费及不必要的中断影响，成为矿山企业完成生产任务中的不确定影响因素。
变频控制技术在皮带机中的使用与提升机原理相同，它的主要也是通过逆变器改变电压电流频率的办法来改变皮带机的启动及运行方式，取消了减速机与电动机之间的液力耦合器，而是采用减速机与电动机对轮直连的方式，通过变频器控制改变电动机启动状态及运行状态，实现了大转矩小电流的启动状况，减少了设备启动对电网及设备本身的冲击，极大地降低了设备运行事故率。而且通过变频控制技术的应用，结合PLC编程技术的普遍，更加方便的实现了整个主运输系统顺序控制及集中控制，还能实现系统无人值守，降低了人工成本。
2.3流体负荷
以风机和泵为代表的被称为流体负荷设备，该部分设备用电负荷基本占到煤矿生产用电量的40%以上。为能使设备满足使用要求，其电动机功率参数一般选择都留有一定裕量。当电机正常运转下，其正常功率在满足机械设备动力驱动外，多余转矩造成了有功功率消耗，使得电能无端浪费。这些设备往往通过机械方式来满足所需功率要求，这种通过人为增加阻力，并以浪费电能为代价来满足使用条件的做法，与中国节能减排及“十三五”规划背道而驰。当电机使用变频调速时，只要通过降低风机或水泵的转速即可满足要求。
2.4变频技术在煤矿机电设备上的其他应用
目前，变频节能技术在煤矿机电设备中的应用已较为广泛，例如，除了提升设备、皮带输送机、主通风风机、空气压缩机、主排水泵外，还在井下综掘机、采煤机等设备中也有着广泛应用。除此之外，变频技术还开发出泄漏故障监测系统，其强大的语音及数据传输功能可使煤矿设备运转中的各类信号传递更加快捷和准确；另外，带式输送机的瓦片控制技术可以根据井下机电设备分布地图来发出信号进行请求和索引，形成完整的信号传导数据链，实现对机电设备的远程控制和监视。
3变频节能技术在煤矿机电设备中的应用展望
一是理清政策节能导向，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。二是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。三是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。
结语
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，但我国煤炭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:张磊
论文发表刊物:《基层建设》2018年第9期
论文发表时间:2018/6/4
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