摘要：在煤炭机电领域中，机电工人工作时要用到各种各样的机电设备。而在实际工作当中，这些设备应根据实际情况来改变自身的频率。为此，业内人士开始研究新的变频调速技术，有效降低煤矿生产过程中所消耗的电能。本文指出了变频调速技术的定义及其原理，着重分析变频调速技术在煤炭机电领域中的具体运用，并阐述了变频调速技术在煤炭机电领域中的运用所具有的优势。
关键词：变频调速技术；煤炭机电；设备故障
一、引言
随着我国市场经济的竞争日渐激烈，煤矿企业要想占据有利地位，就要合理的运用变频调速技术的节能效果来完成相关的煤矿开采工作，将该技术应用其中可以最大限度的提高煤矿开采的质量与数量。此外，变频调速技术在煤炭机电设备中应用还能提高企业的经济效益。目前，电机变频调速技术在计算机技术、大功率输出技术及自动控制技术快速发展的基础上，有了突破性进步，已经成为节能发展的必然趋势。
二、变频调速技术的定义及其原理
变频调速技术是通过电源频率的调整来改变电动机转速的连续平滑调速方法。变频调速技术是微机技术、电力电子技术和电机传动技术的综合应用，这种技术主要是在同步电动机和异步电动机上应用，对速度进行调整。机电变频调速技术的基本原理就是通过整流桥将工频交流电压变为直流电压，再由逆变器转换为频率、电压可调的交流电压作为电机的驱动电源，使电机获得无级调速所需的电压和电流，是一种无附加转差损耗的高效调速方式之一。变频调速技术的基本工作形式是通过电动机工作电源频率改变达到改变电机转速的目的。总之，变频调速技术的广泛应用，其根本原因就在于它能根据电机负载的变化实现自动、平滑的增速、减速，最终能提高工作效率。
三、变频调速技术在煤炭机电领域中的具体运用
1、提升机方面的应用
只有在复杂、繁重的条件下，才能使矿井提升机得到正常的运转，其需要复杂的工作条件，使提升机有较强的设备功能。从当前的实际工作过程来看，首先，需要启动关闭进行调速任务；其次，在工作的反复过程中，极易出现机电设备故障问题，如果频繁发生故障就必然会减少使用周期。在提升机中应用变频技术能对提升机起到良好的保护作用，同时也能提高其整体工作效率。提升机使用变频技术能在一定程度上提高电气运行能力，有效降低热阻发生的故障，在保护机械自身的同时，对节能减排也能发挥至关重要的作用。目前，很多煤矿机电设备都采用了变频调速技术，并且在保持相关设备能有良好的兼容性。
2、通风机方面的应用
通风机是确保煤炭开采安全的主要机电设备，在煤矿生产中占重要地位。由于该设备在全年不停地运转，所以耗费的电量很大。矿井通风机的额定通风能力是根据设计计算的矿井末期的通风阻力和达产时的风量确定。将通风机改为变频器控制，当煤矿通风量发生变化时，能自动进行调速，进而使通风机在经济的转速下高效运行，以起到节电的目的。在煤炭开采的实际过程中，应该保证开采现场的空气顺畅，并确保通风设备长期处于正常的工作状况下。此外，在更换风机的过程中，可能会搁置传统风机，浪费了资源，也严重的影响了设备的使用效率。变频设备应用于通风机能有限改善传统风机运行情况，有效避免了重复作业，通风问题也能够良好解决。如果应用的是传统的通风机来进行开采作业，那么煤矿企业就需要在实际使用时及时更换大多数通风机，导致大量人力资源以及时间得以浪费。所以，在通风设备中应用变频调速技术能保证整个煤矿开采时，只需一台通风机即可，不仅可以满足通风要求，还可以提高设备的使用效率。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3、采掘机方面的应用
在实际操作过程中，煤炭机电设备需要使用采掘机，该设备是煤矿开采时能源消耗最为严重的设备，并且其运行速度直接决定煤矿开采的实际效率。不仅如此，井下作业还存在着环境恶劣等多种不确定因素，进而会遭遇到不同类型的岩层，因此对柔软、坚硬程度不同的岩层采掘机也要使用不同的功率。变频调速技术应用于采掘设备中，使得采掘机实现自动化切割技术，最大程度上避免功率过度损耗的问题，在复杂地质条件下能提升采掘机工作效率，使得传统采掘机能源消耗过高的难题得到弥补。
4、皮带传送机方面的应用
变频调速技术在皮带传送机利用的主要是电机转动带动皮带进行运转，使皮带上的相关材料能运输到目的地。在启动皮带时需要大量电能支持，进而多数单位使用液力祸合器进行操作。在皮带传送机中引入变频调速技术能实现其软启动，既能保证设备的安全，也能带来经济效益。
四、变频调速技术在煤炭机电领域中的运用具有的优势
1、设备制动更平稳
目前，煤炭机电这个领域中的机电设备在实际制动时，采用的基本都是软启动这种方式。但是软启动也有一些明显的缺陷存在：软启动需要非常大的实际电流；煤炭机电这个领域的供电系统比较复杂，当遇到特别长的供电距离时，软启动就将消耗非常大的实际功率；煤炭机电业的实际工作中往往需要多次启动电动机，而启动电流又不稳定，由此就容易发生电动机烧毁的不良后果。当变频调速的机电设备融入后就能恰到好处地避免以上问题，让电动机能平稳的制动。
2、调速的性能更佳
变频调速器在启动时，对启动所需的电流能很好地控制，也保证了实际的启动电流不超过预先额定的电流。此外，运用变频调速器技术也能较好地结合电动机本身的负载值及各种参数值，在非常短的时间内，电动机就能成功启动。电动机在工作过程中，还可以根据运行的现实情况有效的调整其转速，让电动机一直处在安全、稳定、有效的工作状态下。这种变频调速器的调速方式的优势为：调速器具备了自动补偿功能，这种功能使无功消耗在极大程度上降低了，反之也提高了电能的实际利用率。
3、维修所需的成本更低
目前，煤炭机电领域所用的软启动方式是一种耗费成本的方式。分析其原因就在于：一方面，软启动这种方式很容易烧毁电动机，电动机维修的频率高、次数多，那么也要消耗更大的维修金额；另一方面，软启动这种方式对电动机的损耗很大，即便电动机暂时没有被烧坏，为了进一步保护电动机，机电人员不得不对电动机做经常保养，那么保养所花的费用也是一笔不小的开支。而变频调速器所需花费的保养、维修成本却远远低于软启动方式，所以节约成本也是变频调速技术运用于煤炭机电领域的巨大优势。
结语
综上所述，通过变频调速技术的运用，使煤矿机电设备得到改造，煤矿机电设备达到了高效节能的目的。变频调速技术的运用起到了良好的节电效果，这是一种非常理想的调速控制方式。在提高设备利用率的同时，也使机电设备的寿命得以延长，最终能获得良好的经济效益和社会效益。总之，在煤炭机电领域中，对变频调速技术的推广并研发在一定程度上促进了自动化控制系统的可持续发展，实现煤炭机电行业的大发展。
参考文献：
[1]陈丽.试论变频调速技术在煤炭机电领域中的应用与重要性[J].煤炭机电技术，2015（10）.
[2]孙金良.采煤机变频调速装置的设计分析[J].工矿自动化，2016（3）.
[3]石建.浅谈变频调速技术在煤矿机电设备中的应用[J].山东煤炭科技，2016（8）.
[4]蒋梅.煤矿机电设备中应如何运用变频调速技术[J].山东工业技术，2017（5）.
论文作者:姜彦辉
论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期
论文发表时间:2019/4/25
标签：技术论文; 变频调速论文; 机电论文; 煤炭论文; 电动机论文; 煤矿论文; 机电设备论文; 《基层建设》2019年第3期论文;