摘要：在煤矿产业快速发展下，机械化水平大大提升，逐渐朝着智能化方向发展，新时期对于煤矿机电设备用电节能提出了更高的要求，尤其是很多使用年限较久的煤矿机电设备，对于电能的浪费十分严重，对于煤矿企业自身的竞争优势具有十分深远的影响。基于此，在煤矿机电设备管理中，应用变频技术可以有效提升电能资源利用效率，创造更大的经济效益和社会效益。文章就煤矿机电设备变频技术运用进行分析，把握技术要点，延长设备使用寿命，推动煤矿企业长远发展。
关键词：变频节能技术；煤矿机电设备；应用探讨
导言
技术改变了以往机械传动和液压传动的方式，使得电气传动的方式得到应用。变频技术的核心元件为变频器，通过变频器可以将电网50Hz的频率，转变为变化的频率。电动机的转速跟频率成正比的关系，当交流电通过变频器时，可以将固定频率的电流转变为电机需要的频率，达到改变电机运转速度的目的。变频技术可以使电动机以较低的转速启动，解决了瞬时启动时容易造成电网电压不稳定的问题，也降低了能耗。煤矿生产中所需的大功率设备较多，比如胶带输送机、采煤机、通风设备等，这些大功率设备用电量较大，在开启、停止或减速制动时可能造成电网电压的不稳定，影响线路的正常运行。变频技术可以很好的解决这些问题。
1变频节能技术的基本原理
通常情况下，变频节能技术就是借助一定的手段把交流电向直流电进行转换，然后向相应交流电的频率对其进行调整。具体步骤为：首先在整流器的作用下，使输入交流电流逐渐转化为直流电，并进一步把直流电转化为频率可控的交流电，最终向电动机输出。
实际上，变频器一般是由逆变器、整流器以及控制电路构成，其中的逆变器可以完成直流电向交流电的转变，整流器能够实现对交流电的有效调整，并使其顺利的转化为直流电。控制电路则需要在运行指令的控制下，实现对逆变器与整流器的有效控制，从而实现电流频率的改变。为了确保电流输出效果理想，并且足够安全，需要将自动空气开关、噪声滤波器等相应的配套设施设置在变频器外部。实验表明，与工频运行相比，变频运行具有很显著的节能效果，不同负载状态下节能效果也各有不同。
2煤矿机电设备中变频技术的运用
2.1提升机中的变频技术
煤矿作业活动开展中，提升机在其中所起到的作用必不可少，主要是为了将工作人员和矿山材料运输到指定位置，为后续的煤矿作业活动有序开展打下坚实的基础和保障。提升设备自身停启频繁，传统的调速设备通过电阻大小来控制电机转速，但是这种方式耗能较大，机械设备长期运行发热现象严重，进度不足，所以带来了严重的电能浪费，在不同程度上影响到煤矿设备安全稳定运行。变频技术在煤矿提升设备中运用，可以有效改善传统调速装置中存在的缺陷和弊端，有助于保证设备安全稳定运行，充分发挥设备运行性能，同时为电极电路安全运行提供保护作用。与此同时，变频技术中集合了计算机技术的优势，编写编程命令，有效的控制电机工作系统中电路元件逻辑关系，尽可能降低电路建设成本，创造更大的经济效益。变频技术对于转速进度控制作用十分突出，动态改变提升机系统功能。与此同时，通过变频技术来调控提升机转速，促使设备安全稳定运行的同时，尽可能降低电能的损坏，提升煤矿生产效率，做出更大的贡献。
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2.2皮带机中的变频技术
在煤矿企业正常生产作业活动开展中，皮带机主要是通过电机转动牵动皮带运转，将矿料运输到煤矿作业现场。而皮带机的正常使用需要充足的启动电流方可实现。皮带机在启动运转时所产生的电流较大，造成电压和电力变化的同时，还会加剧设备磨损和老化，为后续生产活动埋下一系列安全隐患，影响到机电设备原有作用发挥。
故此，变频技术在皮带机中运用，有助于皮带机启停稳定，降低电能的消耗，提升能源利用效率。可以说，变频技术较之传统的技术而言，可以有效提升设备运行效率，同时还可以降低设备维护费用，提升煤矿企业市场竞争优势，创造更大的经济效益。
2.3通风机中的变频技术
煤矿开采作业中，通风机设备运行直接影响到煤矿开采活动的安全稳定开展，通风系统需要长期运转，为井下作业营造一个良好的环境。尤其是在煤矿开采作业活动的持续深化阶段，我国的煤炭作业已经进入了一个深入开采阶段，所以对于井下作业环境提出了更高的要求。但是，通风机在实际运行中，也存在一系列安全隐患，在瞬时启动时产生的电流较大，加剧机电设备运行磨损、老化。通过变频技术的运用，可以有效降低电能损耗，确保机电设备的安全稳定运行，延长设备使用寿命，带来更大的经济效益。
2.4采煤机中的变频技术
采煤机作为煤矿开采中重要组成部分，较之提升机设备一样，设备启停较为频繁，所产生的电流较大，加之设备运行变速较为复杂，所以在机电设备运行中，需要充分考虑到变频器的四象限设置。通过四象限方式，可以根据实际情况，对采煤机牵引速度实现一个大范围的调控，保证设备安全稳定运行，运行速度始终保持在一个稳定水平，避免后续设备使用过程中发生溜车问题。更为关键的是，变频技术作为一项前沿技术，实际运用中采煤机操作简单，获得更高水平的精准度。
2.5泵中的变频技术
泵主要是起到液体输送作用，有助于在后续矿区压力控制中起到更为重要的作用。以往采矿作业中，泵长时间空转，运行负荷较大，频繁的启停除了加剧设备磨损和老化的同时，还会造成严重的能源消耗，埋下一系列安全故障问题。而在泵运行中运用变频技术，可以有效提升设备运行效率，尽可能消除设备中存在的安全隐患，在满足设备运行的同时，还可以获得更加可观的节能效果，满足当前可持续发展需要。此外，变频器在水泵中运用，有助于井下液保持在一个恒定的阶段，促使机电设备安全稳定运行。
结语
变频技术在现代煤矿产业中的应用前景广阔，随着我国节能减排政策的不断深入，在煤矿机电设备中推广变频技术显得尤为重要，它可以保证煤矿的安全生产，完成对设备的精准控制，降低总体资金投入，提高煤矿生产的科学与安全性，具有非常广阔的前景。
参考文献：
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[3]刘瑞国，孙玉霞，刘芒果.变频调速技术在煤矿固定设备中的应用[J].煤矿机械.2016（09）.
论文作者:赵海鹏
论文发表刊物:《电力设备》2017年第21期
论文发表时间:2017/11/23
标签：煤矿论文; 设备论文; 技术论文; 作业论文; 机电设备论文; 变频器论文; 交流电论文; 《电力设备》2017年第21期论文;