摘要：我国地大物博，矿产丰富。矿业可以说是我国经济的支柱产业，给我国社会经济的快速增长提供重要动力。但资源并发取之不尽用之不竭的，在现今社会提倡节能减排的背景下，煤矿开采业利用变频控制技术极大地减少了煤矿开采过程中资源和能量的消耗，不仅节约能源的高消耗，而且在日常生产之中也提高了效率。
关键词：节能减排背景；煤矿机电变频技术；探究
前言：
在煤矿开采业中，变频控制技术由于其安全高效及便捷的优势，得到了行业内相关人员普遍的重视，它的运用极大的弥补了煤矿行业的不足，将其应用于煤矿行业，可以发挥出其独特的作用，不仅能够减少能量的消耗，还可以加强设备运行的平衡性，减少由于机械冲击而产生的磨损，有效的延长了设备的运行寿命。本文主要就节能减排背景下的煤矿机电变频技术进行细致探究，以供参考。
一、变频节能技术原理概述
变频节能技术能够有效改善煤矿生产机电设备的性能，与以往应用的交流电有较大差别，其对交流电的固定频率进行转换，使交流电成为可变性资源，最大限度地提高交流电的利用率。在变频功能方面，变频技术的应用范围越来越广，成为综合性能较高的技术。变频节能技术不仅能够对生产机电设备进行调速，还能够辨识编程参数以及传输信息等工作。变频器指通过通断电力半导体器件，将频率、电压不变的工频交流电转换为频率、电压可变的交流电的控制设备。使电动机电源频率发生改变来调解机电设备的速度即为变频调速。
在控制理论方面，变频节能技术突破了传统控制理论，其有效应用了改进后压频比控制方式，这项创新主要应用了矢量控制办法，并进行直接的转矩控制，扩大了变频节能技术在实际生产中的应用范围。
在研发方向方面，人工神经网络、模糊自动优化控制等新型控制方法进一步优化了变频技术的集成系统，使其集成系统获得更大范围上集中，技术不再局限于数字信息处理，而发展为技术较高的集成电路。在调节转速的系统上，调速系统不论从准确度还是集成的程度上，都取得了很大的进步，性能也是有了较大的提高，例如在单片机中，数字信号处理器（DPS）、精简指令集计算机（RISC）等都得到了较好的应用。
二、节能减排背景下的煤矿机电变频技术的应用现状
煤矿企业开采煤矿时，非常重视生产工作的安全性，因此，煤矿企业并没有轻易应用变频节能技术，但是，随着社会科学技术以及节能理想的推广，煤矿企业开始尝试将变频节能技术应用于煤矿生产机电设备中，如采煤机、提升机、皮带输送机等。这些设备应用了变频节能技术后，其性能得到了极大的提升，运行效率大幅提高，且使用该技术后，这些设备运行过程中所消耗的能量大幅减少，达到了节能的目的，同时，减少了这些设备维护、修理的费用，提高了煤矿企业的经济利润。
三、节能减排背景下的煤矿机电变频技术的具体应用
3.1 皮带输送机中变频技术的应用
变频技术在皮带的传输机中的运用原理和在提升机中运用的原理的相差无几。皮带传输机的原理主要是通过发挥摩擦力的作用来实现传输的，在运用了变频技术后，它能够更好的将摩擦力的作用发挥出来，从而能够很好的实现煤炭的输送。在过去的皮带传输机中，通常是对皮带进行软启动，这样一来很容易出现一些问题，这样做会使皮带出现易老化，甚至断裂的情况。运用了新技术之后，变频技术能够将电机的启动电流降低，此外还能避免一些机械冲击和机械过热的现象。如此一来就很好的解决了功率平均和同步的问题，能够最大限度的提高传输机的效率。
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3.2 煤矿机电变频控制技术在煤矿矿井提升机中的应用与节能
煤矿矿井作业中，提升机是必不可少的，是将物料和人员安全运输到目的地的必备设备。传统上，提升机都是通过金属电阻带动电动机的方式运行，并有效利用鼓型控制器和接触器的作用，切除电阻，适时调速，但是，这种运行方式极其容易导致电阻消耗过量，散热较差的情况，并且还会产生精确度较低的情况，此外，提升机减速和下放的过程中，都需要借助动力生成直流电源或低频电源，这种运作方式极其容易导致设备的损坏，从而导致电能的消耗和浪费，使提升机设备的安全性受到质疑，并影响到整个煤矿开采的安全性和整体的经济效益。变频控制技术的引入，不仅能够保证提升机的平稳匀速，还能够方便地做到适时调速，保证了提升设备的安全运行和性能，加大了提升机的保护，减少电能消耗量，促进节能环保。
3.3 变频技术在提升机中的应用
矿井提升机作为煤矿生产中输送物料、人员的重要设备，是煤矿生产的重要设备之一。变频技术在矿井提升机中的应用打破了传统技术中对电阻带动电机控制，然后与控制器结合这种调速方式的依赖，相对于电阻消耗大、不易于控制、电阻调速范围较小和存在严重散热问题的传统模式，变频提升机不仅有效降低了电阻的能量损耗，加大了电阻调速范围，而且有效提升了设备的安全性和系统性，能够实现平滑的无极加速或减速操作。对其在应用方面的优点进行归纳，主要有以下几点：
①以较少的外部线路实现了对继电器的控制，弥补了空间不足的情况，减少了故障发生的频率，提高了使用性能。
②在保障设备能进行平滑，无极加速、减速工作过程中，使系统的性能、保护性得到了提高。③通过触摸显示器和编程器对电器，机械进行故障排查，简化了处理系统故障时的流程。
④采用了变换指令的方式来控制电控系统中继电器的逻辑关系，然后与编程器相结合，实现了梯形图与电路图间的有效转换。
3.4变频节能技术在流体负荷设备中的应用
变频节能技术在流体负荷设备中应用主要是对风机和泵的调速控制。变频调速在风机中的应用为了适应矿井的特殊工作环境，通过对风机进行升级改造后，有效降低了以往的最低转速，这样改造后的风机不仅更加适应工作环境，而且每年也可以为企业节约不少电费支出。而变频调速系统在矿区液用泵在矿区给水中的应用也发挥了重要作用，对设备的机械冲击大大降低，工艺系统的控制也更加灵活，极大提高了产品质量。同时变频技术对抽水泵实施加减速、平滑启停的控制，使得井下液位时刻趋于稳定状态，杜绝了水泵空转和频繁启停的耗能。所以变频节能技术对设备降低损耗及煤矿的安全生产都起到了积极的作用。
结束语：
随着社会对煤矿开采要求的不断提高，变频控制技术在煤矿开采中的应用将越来越重要，相关人员应充分认识到变频控制技术的基本原理和应用特点，并了解技术应用的技巧和节能措施，促进煤矿开采的顺利进行，推进煤矿业的不断发展，以此来减少资源能源浪费，提高煤矿业的生产效率。
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论文作者:黄朝正
论文发表刊物:《电力设备》2017年第9期
论文发表时间:2017/8/2
标签：煤矿论文; 技术论文; 设备论文; 节能技术论文; 节能论文; 交流电论文; 电阻论文; 《电力设备》2017年第9期论文;