摘要：变频技术以其高功率因数、高效能以及其优良实用性，被越来越多的矿产企业所认同，目前变频技术虽然在矿山机电设备中的使用越来越广泛，近些年来，随着我国科学技术水平的快速发展，变频控制技术作为先进的科学技术手段正被广泛应用于我国煤矿机电设备之上，并取得了骄人的成绩。可以说变频控制技术的应用，不仅在很大程度上提高了我国煤矿企业的生产、加工效率，降低了煤矿企业的生产成本，还进一步做到了煤矿机电设备的节能环保，加强了煤矿企业的市场竞争能力。因此，在当前的情况下，加强对煤矿机电设备变频技术应用问题的研究，具有非常重大的现实意义。
关键词：变频技术；煤矿机电工程；应用；原理
1变频技术的运行原理
由于变频技术具有较高的功率因数，实用性较强，已经被人们广泛应用到煤矿机电工程中。在现代煤矿机电工程当中，应用先进的变频技术，能够保证煤矿资源得到更好的开采，有效减少资源的浪费。交流变频技术主要将电力电子技术、计算机技术与电机技术、强弱电混合与机电一体化技术进行有效结合，属于一项综合技术。将变频技术应用到现代煤矿机电工程当中，能够将功率电源直接转化为其他运行功率电源，保证现代煤矿机电工程中的各项设备得到有效控制。变频技术的主要工作原理是将系统中的工频电流转化为直流电压，系统中的直流电压经过一系列转变后，形成相应的频率，最终形成交流电压，保证系统中的交流电机能够更加可靠的运行。由于人们环境保护意识的不断加强，将变频技术应用到现代煤矿机电工程中具有非常重要的意义，不仅能够有效减小系统运行负荷，而且能够提高煤矿机电工程的安全性，减少安全事故的发生，进一步提高煤矿企业的经济效益。由于煤矿机电工程中的工作环境比较特殊，应用合理的变频技术，能够为机电系统中的各项设备提供稳定电压，进一步提高机电设备的运行效率，保证各项设备能够更好的投入到使用中。变频技术具有良好的冲击启动性能，将其应用到现代煤矿机电工程当中，能够有效保证各项机电设备的安全运行，不断提高煤矿机电工人的人身安全，保证煤矿企业中的各项机电设备得以顺利运行，减少煤矿资源的浪费。
2变频技术在煤矿机电工程中的作用价值
近年来，变频技术被广泛应用在煤矿生产中，其应用的价值巨大，主要体现在两方面：a）速度调节。现以提升机为例，其利用转子串电阻的方式进行速度调节，这种方式的调度范围比较小，准确率偏低，没有办法保障安全性，所以在具体应用中非常容易损坏设备，缩短设备的使用寿命，同时增加了维修费用。如果改为应用变频技术来进行速度调节，操作就会更加容易，使得提升机的运行更加安全，降低设备损坏率，增加设备使用寿命；b）节约能源。现以风机和压缩机为例，这两种设备基本上都是采用调节气门开度的方式实现对流量调节的目的，导致电能出现巨大损耗，降低经济效益。如果利用变频技术来调节，能有效避免此种情况况，能有效节约能源。另外，变频技术也被广泛应用于产品的标准化及缩小设备体积等方面。
3变频技术在煤矿机电工程中的应用
3.1在煤矿风机中的应用
在科学技术迅猛发展的今天，煤矿企业中的矿井通风问题逐渐引起人们的重视。在矿井生产中期，为了有效保证通风效果，采用合理的风机非常重要。由于传统的矿井风机通风性能较差，在其运行过程中，很容易出现安全事故，在一定程度上增加维修难度。为了保证煤矿风机能够更好的运行，应用合理的变频技术特别重要。将变频技术应用到煤矿风机中，能够有效保证煤炭资源的开采质量，不断提高各项机电设备的运行效率。通过在煤矿风机中应用合理的变频技术，能够保证煤矿通风问题得到更好的解决，减少煤矿资源的浪费。为了保证变频技术在煤矿风机中得到更好的应用，风机设备维修人员需要定期对煤矿设备进行检查维修，在保证煤矿风机稳定运行的基础上，不断提高设备的运行效率，有效保证机电系统的安全性。另外，由于煤矿风机中零件比较复杂，如果采用传统的运行方法，一旦设备发生故障，会严重影响煤矿风机的正常运行，降低煤矿风机的运行效率。采用先进的变频技术，能够帮助维修人员更好的了解煤矿风机的运行情况，针对煤矿风机运行中存在的问题，及时采取合理的处理措施，进一步提高煤矿风机的安全性。
图1应用了变频技术的煤矿风机
3.2在煤矿提升机中的有效应用
对于矿井提升机而言，其工作条件通常比较特殊，而且多数情况下是在较为复杂、繁重的运行条件下工作，因此对提升机设备的性能提出了更高的要求。一般而言，提升机在实际工作中要不断的启动、关闭，而且调速任务非常的重，因此也就大大提高了机电设备故障问题的发生率，加速了机电设备损害。变频技术在现代煤矿提升机中的有效应用，不仅可以提高工作效率，而且还可以实现对提升机自身的保护。提升机控制中的变频技术应用，有效的减少了调速电阻损坏，提升机运行能力也会随之提高，利用变频设备的内部软件可以实现对提升机速度的有效调节，减少提升机故障发生率，从而减少机电设备维修。变频技术在提升机中的应用，可有效节约电能，实现节能降耗之目的。实践中可以看到，随着变频技术在煤矿提升机中的有效应用与改进，一些新的技术设备不断出现，比如提升机专用变频器、风光提升机变频器等，他们的兼容性非常的好，而且设备性能也得到了非常大改进和，在煤矿机电及生产过程中的应用非常广泛。
3.3变频技术在煤矿空气压缩机中的运用
在煤矿开采过程中，由于井下瓦斯浓度非常高，因此在开采过程必须使用风机以减少瓦斯浓度。煤矿风机主要由空气压缩机和交流电动机组成，全天都处于工作状态。目前很多类型的空气压缩机都会设定上下限，当工作过程中交流电机电流高于空气压缩机的上限时，就会使空气压缩机的进气阀门关闭，那么此时空气压缩机就会停止供应气体，这对煤矿生产来说是非常危险的，对井下工人的生命产生严重的威胁。当工作过程中交流电机电流低于空气压缩机的下限值时，空气压缩机的进气阀就会打开，产生大量的压缩空气，电动机就处于超载工作状态。通常井下工作中很难估计整个矿井中需要多少风量，如果空气供应需求量与压缩机生产量不匹配，那么就会影响工作面的正常生产，如果频繁改变空气压缩机的风量供应，那么会对压缩机造成严重的损坏。目前很多企业都将变频技术运用到空气压缩机上，大大改善了空气压缩机性能，可以随时调控空气压缩机产生的风量，避免空气压缩机因为经常变换频率而造成的损坏，同时使空气压缩机的操作更加方便，风量的控制和准确性能也得到了保证，便于设备的维护。在使用之前，可以根据工程地质条件设定频率，当工作时能够根据井下瓦斯含量自由调节风量大小。总之，变频技术的广泛推广，可以改变空气压缩机的供气方式，简化操作，使空气压缩机能够顺利进行，减少空气压缩机的启动次数和维护费用。
进入21世纪以来，变频技术在我国得到了大力发展，为矿山企业带来了巨大的效益。本文通过简要介绍变频技术的基本使用原理及在现代煤矿机电工程中的应用，为矿山企业节能提供参考。
参考文献：
[1]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）：188-189.
[2]杨新宜.变频技术在现代煤矿机电工程中的应用实践[J].能源与节能，2017（02）：166-167.
论文作者:陈海峰,朱磊,张可可
论文发表刊物:《电力设备》2018年第7期
论文发表时间:2018/7/2
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