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摘要：进入新时代以来，中国工业生产技术获得快速发展，工业生产规模的不断扩大使得工业生产能耗不断增加，如何在工业生产中通过有效的技术手段提升能源利用水平、降低生产能耗，早已成为工业生产企业普遍重视的问题。特别是对于煤矿企业来说，作为典型的能耗大户，高效节能技术的应用对于煤矿综合效益的提升影响显著。而变频控制技术就是一种十分高效的节能技术，将其应用在煤矿生产中，不仅可以降低能耗，节约生产成本，还可以改善设备运行状态，延长设备使用周期，实现煤矿效益最大化。
关键词：煤矿机电；变频控制技术；节能
引言
伴随着科技的进步和发展，变频控制技术在各个领域都发挥了巨大的作用，在煤矿方面的重要性也可见一斑，目前变频控制技术在煤矿机电上的应用已经取得了非常瞩目的成绩，变频技术的应用在很大程度上提升了我国煤矿企业的生产效率和加工效率，同时因为降低了煤矿企业的生产成本因此为企业带来了更高的利润，同时因为其节能环保的特性不仅受到了企业的喜爱同时也受到了政府的青睐，这对于整个市场而言都是良性的改变。因此，如何在这个基础上进一步做好变频控制技术的应用就显得格外重要。
1变频控制技术概念
变频控制技术是一种综合性的技术，它将电力电子技术、微机技术和电传动技术集合在一起，呈现出机电一体、强弱电混合的效果。在实质上，变频控制技术是一种对电能做出控制的技术，即利用电力半导体器件的通断作用来将一种工频电源转换为另一种频率的装置。这一项技术的基本原理是将整流桥来将工频电压转化为直流电压，继而将逆变器转换为电压和频率都可以进行调节的驱动电源，最终的目的是提供合适的电压和电流，以促进电动机无极调速能够很好地实现。变频控制技术作为一种调速方式，具有高效性、无附加转差损耗的特点。在目前形势之下，能源危机是一个严峻的问题，变频控制技术在这一大背景之下受到重视的原因，就在于其能够将平滑、自动减速和增速做到平滑，从而进一步提升机电设备的工作效率。
2煤矿机电变频控制技术与节能技术
2.1在皮带机中的应用
在整个煤矿的生产作业系统中皮带机实际产生的能耗非常高，煤矿在生产开采过程中皮带机主要是通过转子串联电阻、减压空载启动等几种方式来实现运行有序的进一步改善，由于机电设备整个启动时间相对比较短，如果皮带本身韧性达不到设备启动要求，在经过长时间的运行后，就很可能会对皮带造成严重影响，甚至会引发皮带断裂。针对这种情况，可以在皮带机中充分运用变频控制技术，从而实现软启停目标，这样就能够有效弥补皮带机在传统的控制方式下启停过程中存在的不足之处。例如，在传统的控制模式下，皮带机启动的过程中电流量较大，经常会导致整个设备出现发热现象，甚至会产生非常强烈的波动电网电压，如此就会进一步提升皮带机运行的能耗，而在液力耦合器实际运行过程中，如果内部的油温上升速度过快，就会导致不同部件之间摩擦力作用加强，对设备运行效果会产生严重影响。而通过变频技术的合理应用，能够充分保证皮带机运行环境的稳定性，对皮带自身的性能也能起到保护作用。由此可见，就能够有效的提升煤矿机电设备的使用寿命，能够达到很好的节能效果。
2.2在通风机中的应用
煤矿机电设备中通风机是非常重要的一种作业设备，其主要的作用是为整个矿井输送风流、更换空气。而煤矿主通风机由于其实际的工作具有较强的特殊性，而且必须要实现连续的长时间运转，通常情况下也被称为是煤矿井下的呼吸系统。所以当前煤矿开采作业逐渐向着深部地层发展，煤矿井下作业过程中的风量需求也在不断提升。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另外，当工作面处于不同的开展阶段，或者是生产系统产生变化的时候，会导致煤矿井下通风量的实际调节情况存在一定的差异性，因此，煤矿通常都会根据风量的实际需求来设置不同型号的通风机，这样才能满足矿井开采的实际通风需求，由此也造成了巨大的资源浪费现象。通过充分利用变频节能调节技术，就能够在不改变通风机型号的情况下，充分结合矿井生产实际风量需求来合理的调节其运行速率，这样既能满足矿井开采的实际需求，也避免了通风机在实际应用过程中出现能耗大等资源浪费现象。根据相关数据统计发现，将变频控制技术应用在煤矿通风机中，能够让通风机有效的节约电能40%以上。
2.3在提升机中的应用
矿井提升机的主要作用是在煤矿当中安全地输送人员和物料，在煤矿生产过程当中发挥着重要作用。在传统的技术当中，矿井提升机的运行是依靠电阻带动电动机工作的，然后与鼓型控制器结合在一起以方便对速度进行调整。但是，这样做有一个缺点，那就是电阻小号存在较多，容易发生一些危险情况，例如：散热不理想等。传统模式下的控制系统只能进行一些有机调速之类的工作，这也是通过将电阻加入电动机转子的方式来实现的。这样的模式具有电阻消耗较大、散热不通之类的问题。与此同时，由于电阻的调速范围较小，因此，工作的精确度得到保障的情况难以实现。然而，将变频控制技术应用到矿井提升机当中大大改变了先前的不利状况，使得以上的困难以及问题都得到了良好的解决。变频控制技术的应用，使得设备的保护性以及系统性得到大大提高，更能够使得机器更好地实现平滑、无极加速和减速。变频控制技术在矿井提升机当中的实际应用，主要包括以下三个方面：
（1）控制继电器，需要少量的外部线路即可完成操作，使得继电器的数量为之减少，从而在很大程度上减少了故障问题以及空间不足问题的频繁出现。
（2）在对系统故障进行解决时，通过编程器和触摸式显示屏的结合来对故障进行排查，使得处理流程更加简便，而且可以更好地掌握电机以及机械的故障。
（3）与编程器一起工作，将指令变换作为工作形式，从而实现对电控系统中的继电器的逻辑关系进行良好控制，使得电路图与梯形图能够自由地发生转换。
2.4在采煤机中的应用
作为井下煤炭回采的直接设备，采煤机生产故障的发生会直接造成整个生产回采作业面的停运，而通过引入变频控制技术，则可以极大程度改善这一问题。现阶段，中国变频控制技术的应用水平较高，实际应用中借助变频控制技术可以实现采煤机的恒速运行，并且确保不出现下滑跑车等现象，使得作业的有效性大幅提升。此外，变频控制技术的引入也使得采煤控制系统变得更加简洁、快速，操作速度明显提升。
2.5在井下水泵中的应用
井下水泵主要是完成矿井井下的排水任务，煤矿的矿井在生产、建井期间会出现不同程度的涌水现象，因此必须要充分结合实际的出水情况来对水泵的排水性能进行合理的调节。如果，将变频控制技术应用在井下水泵中，就能够根据实际排水量的需求来对电机的运行速率进行合理调节，在此基础上，就能够在充分保证满足矿井排水需求的同时，实现电能的有效节约。
结语
煤矿生产是一种典型的大能耗生产过程，能耗一直是制约煤矿综合效益提升的主要因素之一。因此，在煤矿生产实际中有效运用变频控制技术，通过变频装置的广泛使用，实现井下各项工序作业量与能耗的最佳匹配，以最小的能耗实现最优的作业效率，从而在实现煤矿有效运转的同时尽可能降低能耗，为煤矿生产综合效益的持续提升提供坚实保障。
参考文献
[1]李茂龙.探析变频控制技术在煤矿机电设备中的应用[J].低碳世界,2017,(4):77-78.
[2]刘文财.变频控制技术在煤矿机电中的应用[J].大科技,2019,(3):177-178.
[3]邱吕宝.变频控制技术在煤矿机电设备中的应用[J].内蒙古煤炭经济,2018,(7):5-6.
论文作者:郭永良
论文发表刊物:《防护工程》2019年13期
论文发表时间:2019/11/12
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