(山西省长治经坊煤业有限公司 山西长治 047100)
摘要：随着社会的不断发展和人们收入水平的提高，人们逐渐开始对环境和空气质量进行重视，所以，煤炭产业必须将变频技术使用在煤矿机械化设备中，有效地提高煤炭开采的质量和数量，减少对环境和空气造成的污染。但是，现阶段，我国大部分的煤炭企业并没有将变频技术使用在机械化设备中，煤炭的开采效率不仅难以提高，而且产生大量的资源浪费。因此，煤炭企业想要发展就必须将变频技术使用在机电设备中，这也是煤炭企业生存的必然选择。
关键词：煤矿；机电设备；变频节能技术
引言
煤矿机电设备中的变频技术由于其较高的节能效果，被广泛地应用在各个领域中。煤矿行业机械化生产，大量的重型设备在开启、关闭、运作时，会带来很大的能源浪费。将变频技术应用到其中，能够更好地控制机电设备，节省能源，创造更多的经济效益。
一、变频技术工作原理及发展前景
1、变频技术概念
变频技术主要为更改电流频率的一种技术，变频设备是承载变频技术的器械。其结构较为繁琐，涵盖了Keyboard（键盘）、电源板、电机电容、控制主板等等，这些装置共同使用，将变频设备的电流频率性能应用到工作中，其中不同的组成部分其功能各不同。原有电气设备的电流频率不能更改，机器运行时，转动速度无法更改，因此不但缩短了使用期限，还导致很多电能被消耗。应用变频技术能够化解这些难题，能够改变机器的转速，依照实际生产需要调控机器，以此保证电气设备具有更高的性能。
2、工作原理
在煤炭企业未将变频技术使用在煤矿机电设备中以前，借助交流电来对煤矿机电设备进行发动，会导致资源大量的浪费。对调查数据进行分析，将变频技术使用在煤矿机电设备中，能有迅速的改变交流电的速度，从而大大的降低了电能的消耗。现阶段，变频技术在煤矿机电设备中的使用已经取得了一定的成绩，主要包含以下几点内容:设备更加的智能化和科学化；理论和技术更加的成熟和稳定；借助变频器可以对矢量和转矩进行有效地控制；可以对设备进行自由的控制。对于煤矿机电设备来讲，变频技术的使用能够有效的对交流电进行改变，从而提高机电设备的智能化和工作效率。
3、发展前景
随着社会的不断发展和科学技术的不断进步，变频技术已经广泛的使用在机电设备中，并且已经取得了很好的成绩。变频技术的智能化操作，使其可以在多个领域进行发展。随着变频技术的特点逐渐的发挥出来，各行各业也逐渐的认识的变频技术的价值和优势，积极的引进变频技术。随着自动化技术和网络技术的发展，变频技术的集成程度也在逐渐的增高，不仅可以对机械设备的速度进行调节，而且还可以借助计算机来执行更加高级的操作。
二、煤矿机电设备中变频节能技术
1、变频技术在提升机中的应用
煤矿进行开采时，提升机的作用是将开采所需要的材料和人员运送到目的地，在煤矿生产中占据重要的作用。提升设备可以对速度进行调节，从而完成操作。传统使用的调速设备是将金属电阻安装在机械设备的电路中，借助电阻的大小来对电机的转速进行调整，但是，容易使得机械发热和对电阻的消耗过大，并且电阻器可以调速的范围比较小，提升机在进行下降时，需要借助外力来进行工作，大大增加了电能的消耗，不利于煤矿企业的发展和生存。将变频技术运用在煤矿提升机设备中，能够有效地解决传统变速装置的缺点，不仅能够确保提升机平稳安全的进行工作，而且还提高了设备的安全性，有效的对电机的电路进行保护。
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2、通风机中的应用
煤炭开采工作过程中，需要应用通风设备来确保生产环境的安全。通风机为常年连续运转设备，因此会导致很多电力能源消耗。现今采矿力度逐渐加大，采煤工作人员需要更加深入地下作业，因此对于通风机有了更高的标准和要求。目前其主要出现的问题有：⑴通风机的P（功率）有所提升；启动I（电流）值升高；通风机消耗加大。应用变频技术，能够让通风机依据井下对新风需求，利用变频技术实现风量的自行调节，运行过程中能够减少能耗，帮助矿井内更好地通风，且增加通风机的使用年限。
3、变频技术在胶带机中的应用
在煤矿开采时，胶带机的工作机制是借助电机的转动来牵引胶带进行转动，从而使得胶带上的材料运输到指定位置。胶带机的转动需要借助轮毂和胶带之间的摩擦力才能进行工作。胶带机必须借助强大的电路才能进行正常的工作。目前，我国大多数煤矿单位所使用的胶带装置是借助液力耦合器来对胶带进行操控，但是在设备启动前所需要的电流较大，容易使得电路中电压发生变换，从而出现胶带老化或者断裂现象的发生。
此外，耦合器在工作中会释放出一定的热能，导致设备中油温的升高，从而使得机械老化的现象加重，不利于设备的长期使用。将变频技术应用在胶带机中，有效地改善了胶带机的启动方式，并且增加了设备的稳定性，有效地提高设备对电能的使用率，避免资源的浪费。
4、矿井中绞车电动控制系统中的运用
电动控制系统是煤矿机电设备的重要组成系统，运用变频技术其电源参数为固定数值（电压U=660V，频率为50Hz），U（电压）规定标准上下浮动的数值范围为±13%，规定频率的数值范围是±2.5%，P输出（功率）是200000W，输出频率范围为0Hz＜H＜50Hz[5]。变频技术的运用让矿井中的绞车电动控制系统负荷能力有了很大的提高，负荷改变上下浮动不能超过20%，能够与四象限的工作要求相符合。绞车慢速转动过程中，运用变频技术能够提高转动矩（达到全额定转动矩）。并且变频技术有很多自身特有的能力（如欠压、过流和功率元件过热保护等）。
5、变频技术在采煤机中的应用
采煤机在工作中需要频繁的进行启停和变速，因此，将变频技术应用在采煤机中需要对四象限工作进行考虑。借助四象限工作可以有效的对采煤机进行调节，确保采煤机的速度保持恒定，避免由于速度的变化出现下滑的现象。
6、带式输送机瓦片控制技术
瓦片主要就是指科学划分之后每个矩形区域的地图数据，与传统的线性四叉树其有很大的差异性，地图瓦片可以根据数据的不同层次按照比例提供方便。将节点信息存储到金字塔索引内。金字塔索引建众之后，会因为地图数据本身大小固定，不会出现改变。进而根据一定的标识号就能够为每一级瓦片存储信息，有效提高查询效率。根据井下的地图能够通过计算机列出相应的层次号。然后向服务器发出请求。进行索引。通过精确的计算之后能够得到各个瓦片的数据坐标，与传统的链式索引相比，具有杏询效率高。速度快的特点服务器会随着不同的数据类型请求选择不同的处理方法。如果数据类刑属于矢量数据，服务器会将请求瓦片通过客户端进行一定的渲染，如果是栅格数据，会将瓦片数据转化为与原瓦片大小相同的栅格地图数据，然后返回到客户端。通过客户端之后，计算相应的坐标差，形成完整的资源和数据。
结语
煤矿机电设备是整个煤矿生产中必不可少的一部分，利用机电设备能够帮助技术人员更好地进行作业。如今很多机电设备的功率、耗能等有一定的不足和问题，通过将变频技术应用到煤矿机电设备中，能够帮助其更改电机运行频率以达到调速节能，提升设备性能，实现高效运转，为煤矿企业赢取更多的经济效益的目的。
参考文献
［1］童小华，王高海．浅析矿山机电设备变频控制技术［J］．商业文化(下半月)，2012(5)：115-117．
［2］张敏．矿山机电设备变频控制技术研究［J］．民营科技，2012(5)：28-30．
论文作者:梁建伟
论文发表刊物:《电力设备》2016年第17期
论文发表时间:2016/11/8
标签：技术论文; 机电设备论文; 煤矿论文; 设备论文; 瓦片论文; 通风机论文; 胶带论文; 《电力设备》2016年第17期论文;