关键词：机电变频；变频技术；煤矿机电；变频节能
引言
煤炭是中国的主要能源。中国煤炭行业有着很大的节能潜力。目前,节能已成为中国重要国策,但在实际生产中依然存在能源浪费情况。对此,为推动国民经济快速发展,促进能源的节约与综合利用,依据现阶段基本政策,并结合产业实际发展情况,需要对煤矿机电设备实施全面的节能改造,这对进一步提高装备自动化与现代化,并增加经济效益都有重要作用和现实意义。变频技术就是能实现以上目标的重要手段。
1变频节能技术的运用原理
变频节能技术主要是通过相关的设备以及技术进行电流频率的改变,一般而言变频器可以用来改变电流的频率。变频器主要是由电源板、电机电容量、键盘以及其他部件组成,需要将这些部件进行连接,实现变频和节能的功能。在较为传统的机电设备的制造过程中,电流的频率一直发挥着很重要的作用,基于此,设备在长时间运行过程中需要进行转速的准确控制,机电设备长时间处于运行的过程,就会导致其内耗增加,减少设备的使用寿命。随着科技的发展,变频技术的应用不仅可以良好地改变机电设备的运行速度,还可以有效降低设备运行的损耗。随着一些GTR和IGBT模板在煤矿节能设备中的应用,较好地对设备进行了一定的更换和运用,基于此,对于变频的控制就需要进行技术和应用上的革新,使得变频技术可以在理论和实践中得到较好的应用。除此之外,还可以采取一种矢量控制的方法对变频技术进行最大范围内的长时间运转控制。
2变频节能技术与节能在煤矿机电设备中的应用
2.1井下变频器泄漏通信综合系统
井下变频器泄漏通信综合系统具有较高的综合性，而且其实际的服务能力也相对比较完善，在现阶段世界煤炭领域中变频器通讯传输模式应用最为广泛的一种。该系统通过利用语言以及数据通道的合理设置，实现了对整个煤矿井下生产作业过程中各种信息信号的有效传输。整个系统中前端单元是其运行的基础，从前端单元开始可以向不同方向延伸出4条泄漏电缆，通过不同的连接方向以及连接方式，并与地面的天线进行连接，就能够充分保证整个系统运行的稳定性。整个系统在运行过程中，上行信号主要是监控系统以及电话交换系统；而下星期后主要功能则是要实现变频器泄漏电缆的下行传输，在此基础上整个系统就能够及时的过去相关的信息以及数据。
2.2变频控制技术在通风机当中的应用
通风机的主要功能是担当矿井的“呼吸”系统，在矿井工作所需的设备当中发挥着重要作用，并且占据着主要位置。主通风机在全天时间内都会进行运转，对于煤矿的日常生产发挥着关键性的作用。在现阶段，煤矿巷道在不断延长，掘进开采也在不断进行延伸，虽然在工作的过程当中，通风机所制造的风量并不是很大，但井下风加压的持续性是必不可少的，与此同时，也需要不断增加风机的功率。将变频控制技术应用到通风机当中进行工作，可以使得根据巷道风向的不同要求进行简便快捷的调整，是的浪费的现象有所改善，从而最终创造出较为理想的效果。与此同时，将变频控制技术应用到通风机当中之后，通风机发生了改变，相对于之前始终处于满负荷状态，通风机的状态有了明显好转。由此可以使得通风机在进行工作时保持一种较低的运行速度，使得工作当中受到的电器冲击和机械强度都有明显的降低，保障通风机的使用寿命得到延长，并进一步减少了维修的频率。其中值得一提的是，通风机在经过变频控制技术改造之后，需要使得两台机器保持一致的运行频率，以便使得两台机器保持一致的转速，从而避免了由于转速不相同而造成的风阻问题。
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2.3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。
2.4皮带输送机的运用
皮带运输机在煤矿机的使用范围也相对较广,通过皮带将煤炭运输到井下,主要运作原理是可以很好发挥输送机的摩擦与牵引的作用。通过摩擦力和张力保证物体可以在支撑的辊轮上进行运输,通过这种工作方式可以较好地完成煤炭的运输工作。在传统的工作模式中,会利用一些液力耦合器来进行皮带机的软启动,不过在一些长时间剧烈的运输过程中会使皮带老化,最终造成断裂的情况。在应用变频技术之后,可以在电机启动时减少电流的波动,最终可以减少电机内部所产生的一些热量以及冲击,将皮带机的传送功能发挥到最大。
2.5变频控制技术在矿井提升机中的应用
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。第一，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。第二，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。第三，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。
结语
煤矿行业的发展早已不是粗放的发展模式，必须有新技术的加入才符合目前的发展现实。变频技术的使用就很好地迎合了现实生产发展的需求，既可以为社会牟利，也可以为自身的发展增强竞争力。所以，通过变频技术合理的调整生产的各个环节，减少不必要的消耗，使各个环节合理配合，达到生产效率的最大化。
参考文献
[1]冯刚，李建国.变频技术在现代煤矿机电工程中的应用实践[J].电子技术与软件工程，2014(20):126-127.
[2]吕晓伟.现代煤矿机电工程中变频技术的应用研究[J].科技创新与应用，2015(18):20-21.
[3]张洪革.变频技术在现代煤矿机电工程中的应用实践[J].建材与装饰，2017(15):266-267.
论文作者:魏绪新
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第12期
论文发表时间:2019/11/14
标签：煤矿论文; 技术论文; 通风机论文; 工作论文; 空气压缩机论文; 矿井论文; 节能论文; 《科学与技术》2019年第12期论文;