摘要：煤炭产业为我国的经济发展做出了突出贡献；而煤矿机电设备的应用，实现了对设备电流频率的改变，实现了对机电设备运行速度的控制，它可以根据实际需求调节设备的运行状态，这样就能实现煤矿开采的节能目的。本文通过节能技术的原理进行分析，详细阐述了变频节能技术在煤矿机电设备中的应用，以促进煤矿采集业的发展。
关键词：煤矿 机电设备 节能技术 应用
一、节能技术的原理
变频节能技术，是指利用一定的变频设备，实现电流频率改变的技术。一般常用的变频设备称为变频器，其构成相对复杂，由电源板、电极电容、键盘以及控制面板等部件构成。一般的设备并不能使得设备电流的频率发生改变，但是变频技术的应用，改变了电流频率，实现了对机电设备运行速度的控制，并且，变频器可以根据实际需求，调节设备的运行状态，这样就能实现节能的目的，减少了对设备的损耗，增加其使用年限，变相的实现了资源节约。
变频器的工作原理：变频器可以实现交流-直流-交流的调整，其具体的工作原理是通过整流器将工频交流电转变成直流电，之后再转变为电压可控或频率可控的交流电源，最后再供给电动机使用的过程。这种电流的轻松转化，可以实现对电流频率以及电流速度的控制，从而实现对机电设备运行情况的控制。另外，变频器的电路主要由四个部分组成，包括其控制作用的部分、其逆变作用的部分、起整流作用的部分和中间的直流部分。每一部分的作用都各不相同，比如起逆流作用的部分，一种三相桥式逆变器IGBT，这种逆变器的不同在于其输出的波形的脉冲宽度的，它是变频技术的核心之一，所以在变频节能技术中的地位和作用都是无与伦比的；而起整流作用的部分，它所用的是一种不可控的三相桥式整流器。
二、变频节能技术在煤矿机电设备中的应用分析
2.1 提升机中变频技术的应用
提升机是煤矿采集过程较为常用的一种机电设备，提升机不仅可以用于煤矿货物升降，还能够保障在煤矿采集中工作人员的安全。传统的提升机调速的实现是通过电动机转子电路中金属电阻的应用，但是这种模式，真正的操作并不方便，因此，变频调速技术的应用，实现了提升机速度调节的智能化，使得设备运行更加稳定，实现了设备的数字化信息控制。另外，根据实际情况对提升机设备进行电流频率、速度的控制，还能够实现机电设备的节能。将变频防爆提升机和四象限变频调速系统协调运用，提升机的远程控制可以用输出和输入接口控制，这样做能够保证物料和工作人员的安全高效的输送。
2.2 变频技术在采煤机中的应用
使用于中、小型矿井下缓倾薄煤层﹑极薄复合煤层采煤工作面开切底槽，达到掏槽落煤的作用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆传统的采煤机都是一台变频器拖动两台电动机，而变频节能技术在采煤机中的应用，实现了采煤机从“一拖二”到“一拖一”的效率，极大地提高了采煤机的工作效率。随着技术的发展，目前我国采煤机的运行功率已经接近3000kw，相对应的电压是3300V，这就使得采煤机能够在额定转速下完成恒定转矩调速，为变频节能技术的使用提供了充分的应用条件，并且大功率的采煤机还能在额定转速之上时完成恒定功率调速，甚至能够实现两台变频器的转矩平衡和主从控制。另外，采煤机在实际的煤矿采集过程中，应用四象变频器，调节大倾角面的制动力矩，使得工作效率的到提升，设备损耗更低。并且，制动力矩的改变，不会影响牵引速度，不会出现机器下滑，使的设备的操作更加简单，控制起来更加灵活，实现了电机设备的优化配置。
2.3 风机设备变频节能技术的应用分析
实现煤矿通风的科学管理，能够实现通风事故防范于未然。但是在煤矿采集生产的各个环节中，对煤矿矿井的需求不一致，需要不同的设计模式满足生产的需求。比如，在生产中期一般采用变更风机的模式实现矿井通风，但是频繁的变更风机的模式，比较繁琐，使得程序复杂，并且风机设备比较容易出现故障。但是变频节能技术在风机设备中的应用，使得风机实现自动化智能化的风速调节，矿井通风更加方便，保证了煤矿采集的安全。所以，在煤矿采集过程中，一台风机的功能就可以实现传统多台风机的作用，节约了设备资源以及能源消耗。同时，通风质量得到保证。
2.4胶带输送机中变频节能技术的应用分析
胶带输送机是煤矿采集过程中必不可少的机电设备，它主要应用于煤炭生产中对煤矿进行运输。传统的胶带输送机具有大功率、高电压等特点，因此对胶带运输机的技术优化，同样能够实现设备的智能化与节能化。变频节能技术与胶带输送机设备相融合，一方面使得煤矿运输更加智能，针对所需运输货物的不同情况调节机电设备的运行状况，比如在实际的煤矿运输过程中，常常有轻载或空载的情况，变频技术的使用，使得胶带输送机在识别这种情况之后，调节运输机的功率或速度，实现节能。同时能够减少对设备的损耗，增加设备寿命。另一方面，变频节能技术的应用，改善了一些传统运输机极易出现失控的情况。因为部分皮带运输机使用液力耦合器为软启动装置，但是变频节能技术的使用，有效的解决了这一问题。另外，一些煤矿企业在运输机设备中，应用四象限变频调速技术，实现了胶带运输机功能的进一步优化，降低了运行过程中的电能损耗，起到了很好的节能作用。
三、结束语
综上所述，丰富的煤炭储量不仅为我国提供了丰富的能源，而且在促进我国经济发展等发面，发挥着不可替代的作用。但是，我国煤炭业的开采现状，展现出开采技术不够深入，开采耗能高，安全事故频发等现象，特别是一些中小企业，在研发技术方面的投入比例低，使得这种情况更加普遍。因此，变频节能技术的使用，实现了电流频率的改变，实现了对机电设备运行速度的控制，并且，变频器可以根据实际需求，调节设备的运行状态，这样就能实现节能的目的，减少了对设备的损耗，增加其使用年限，变相的实现了资源节约。因此，企业应当重视变频节能技术，不断提高该技术与传统机械设备的配合工作，推动变频机在煤矿机电设备中的广泛应用。
参考文献：
[1]殷世锋.煤矿机电设备变频节能技术的应用探讨[J].内蒙古煤炭经济，2017（05）
[2]王强.基于变频节能技术在煤矿机电设备中的应用[J].机械管理开发，2015（03）
论文作者:孟昭波
论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/21
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