神华宁夏煤业集团麦垛山煤矿 宁夏 银川 750000
摘要：当前，随着社会经济以及科学技术的发展，在一定意义上也对计算机行业有促进的作用。采煤行业因为环境的恶劣以及工作量的巨大，很多工作都需要采用大型机械来完成。因为采煤行业主要就是依靠机械设备来完成生产作业，在这些机械设备当中其能够给煤炭带来经济效益，也带来了很大的生产成本。为了能够将生产中的成本降低，越来越多的煤炭生产商开始在煤矿机械设备中使用变频技术，以求达到最大的经济效益。
关键词：煤矿机械设备；变频技术；应用
1、变频技术的应用原理
所谓变频节能技术，是借助半导体元件的通断作用来实现对电流工作频率的控制改变，进而提高利用效率，降低能耗的一种新型技术。由电源板、电极电容、控制面板和键盘等部件所组成的变频器是整个技术的核心，变频器能够降低机电设备的耗能。变频节能技术应用在煤矿机电设备中，可以有效改善电动机负载的状况，对于减少能耗、延长电动机的使用寿命都有很大的帮助。
核心变频器可以将输入的交流电流借助整流器转换为直流电，进而再把直流电转换为频率不同频率的交流电后传送给电动机，以实现电动机频率的可变。具体来讲，变频节能技术可以将交流电转变为可变性资源，能够大大提高电能的利用效率，还能改善机电设备的综合性能，提高工作效率，而且随着变频技术应用范围的不断扩大，在调控煤矿机电设备的同时还能有效辨识传输信息和编程参数，促进了整个变频节能技术系统的不断完善，此时变频节能技术不再受到传统控制理论的束缚，以矢量控制办法为基础，进行转矩控制，使变频节能技术在煤矿生产中的应用范围进一步扩大，并且与人工神经网络系统、模糊自动化控制系统等进行了有机融合，形成了一个综合性更强、功能更加强大完善的集成系统。
2变频技术的发展
随着经济的发展和社会的进步，我国的科技取得了巨大的进步，电子信息行业也取得了飞速的发展。变频技术自从出现以来，不管是在理论研究上，还是在实际应用中都取得了空前的进步。为了尽可能的促进变频技术在我国各个领域的发展，其功能的扩展领域还有巨大的空间 需要业界人士去积极开拓。近些年来，由于变频技术在节能减排上取得了令人瞩目的成绩，越来越多的行业开始尝试采用变频技术来控制自己的生产设备，变频技术在此时更是受到了前所未有的追捧。
3变频技术在煤矿机械设备中的现状
目前，我国煤矿机械设备的变频技术广泛应用于各个领域，变频技术的优势是在实际操作中可将电能损耗降到最低，还能实现对煤矿资源的有效利用，对提升煤矿机械设备的运用效率有很大帮助，但煤矿企业并不是重视变频技术的应用，会造成大量的资源浪费，未使用煤矿变频技术的企业能耗高，资源利用率低，因此，这就要求煤矿企业重视变频技术的实际应用，在实际操作中，变频技术更具智能化和自动化，降低设备能耗的同时提高企业的经济效益。
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4变频技术在煤矿机械设备中具体应用
4.1在采掘机方面的应用
煤矿实际操作中的主要设备是采掘机，采掘机是煤矿开采中消耗能源最严重的设备，采掘机的运行速度直接决定煤矿的开采效率，由于井下作业环境恶劣和很多不确定的因素，会遇到不同类型的岩层，针对坚硬或柔软的岩层采掘机所使用的功率也不相同，将变频机广泛应用于采掘设备中，可以通过采掘机的自动化切割技术，大大降低了功率损耗的问题，提升采掘机在复杂地质条件下的工作效率，弥补了传统采掘机能耗高的问题。
4.2在提升机方面的应用
提升机在作业的过程中，主要的责任是安全输送施工人员以及在作业过程中需要的物料，它所承担的职责非常重要的，而传统的工作方式是鼓型控制器与接触器的配合调速，在如此复杂的工作过程中，危险系数是极高的，消耗了大量的能量以及存在散热性能较差的状况。利用电阻调速会消耗能量，发热的状况下，影响精确度。减速状态下采用的传统动力制动会使设备受损，且耗能也是非常巨大的，不仅制约工作人员的工作效率，同样存在着较高的危险性。倘若能在提升机的驱动系统当中加入变频控制技术，不仅能够避免在作业过程中存在的弊病，而且能够提高系统的稳定性、精确度以及可扩展性。把在工作过程中机器设备产生的再生能量，不再经过转换，直接反馈在电网的内部，使能量的节约取得了很显著的提升。
4.3在通风机中的应用
矿井主要设备当中，通风主扇设备是矿井生产中的重要设备。作为矿井的主要通风设备，运行时间长。这就是所谓的“呼叫系统”。随着矿井的发展和气压的增大，通风机所需功率也越来越大。矿井风机使用的变频调速之后，可以根据巷道的风量开展调速，避免了电耗而且应用效果显著。在矿山机电设备中，变频调速技术广泛应用，并在其应用中起着非常重要的作用，在此基础上，通过变频控制技术速度调适功能有效增强，可以实现机电设备占地面积的大大节约，同时显著提高矿井的生产效率，达到节能的要求，以达到保护环境，确保安全运行，促进矿业可持续优化发展的目的。由于变频器对风机的改造实现了变频软启动，防止了起动电流的冲击。不仅对电网设备无冲击而且可随意启停。风扇运行速度较低，可以在很大程度上降低风扇的工作强度，增长了风机的使用寿命，避免了不必要的维修。同时，为了实现电机转速一致性的目标，需要两台电动机的运行频率一致，以免形成风阻，影响风机的正常运行。
4.4在皮带传送机方面的应用
在煤炭开采过程中，皮带设备的正常使用状况下使用的频率大于提升机设备。皮带设备在整个开采过程中起传输作用，它将开采出来的煤矿直接通过皮带等传输设备运输到指定地方，皮带设备的运行原理是通过相互摩擦使设备正常运行。皮带设备的启动过程需要很大的启动电流，不仅会对电路中的电压造成巨大压力，同时还会使皮带设备造成严重毁损。由于皮带设备是通过摩擦运行的，摩擦过程中必然会产生巨大的热量，当温度达到一定程度，就会使机械产生一定程度的磨损。同时，货物的磨损也会给机械运行带来安全隐患。如果在传送的皮带中加入变频技术，不仅仅可使皮带系统在运营过程中产生较小的热量，减少能源浪费，同时也会降低整个开采过程中的安全隐患，使机器能在运营过程中保持稳定，提高了皮带系统的运营效率。中国煤矿机电工程中普遍采用液力耦合设备对皮带设备进行软启动，在皮带设备软启动时需求的启动电流大，不仅会对电路中电压造成较大压力，还会对皮带设备中零件造成严重损伤。液力耦合设备在运作过程中会产生较多热量，使皮带设备内部温度过高，最终增加设备机械磨损；同时，对设备运行造成安全隐患。在皮带设备中应用变频技术，不但能取代液力耦合设备对皮带设备进行软启动，而且让皮带设备在启动、运行及停止过程中保持稳定，提高了皮带设备的能源利用率。
结语
随着技术的不断发展、变频技术的不断普及和应用，越来越多煤矿机械设备开始采用变频技术，同时，变频技术的使用也给煤炭企业发展带来了新机遇，节约了能源，不断提高煤炭企业竞争力，降低开采成本，增加机器设备的使用寿命。变频技术作为一项新技术，调节性能强是它最大的优点，所以现阶段加强对煤矿几点设备变频技术的研究具有很重要的现实意义和理论意义。
参考文献
[1]高青松.论煤矿综采机电设备中的变频技术应用[J].山东煤炭科技,2014,(10):132-133.
[2]刘立新.变频技术在煤矿机电设备中的运用分析[J].河南科技,2013,(18):121-122.
论文作者:马鑫
论文发表刊物:《防护工程》2017年第31期
论文发表时间:2018/3/14
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