孙全
中煤第七十一工程处有限责任公司 安徽省宿州市 234000
摘要：变频器是用来改变电源频率的装置，在科技发展的推动下，变频器无论在生活中还是在工业中都发挥了重要作用。为了构建节约型社会，促进经济的发展，煤矿企业不断进行设备改造，大力发展变频节能技术，不断改进变频技术在机电设备中的应用，提高了煤矿设备的技术水平，在生产节能方面取得了很好的效果。文中介绍了变频技术的有关内容，然后分析了变频技术在几种重要的煤矿机电设备中的应用。
关键词：变频技术；煤矿机电设备；应用
前言
随着现代电力电子技术和微电子技术的迅猛发展，高压大功率变频调速装置不断地成熟，一直难于解决的高压问题得到了很好的解决。交流电机变频调速是当今节约电能，改善生产工艺流程，提高产品质量，改善运行环境的一种主要手段。变频调速以其高效率，高功率因数，以及优异的调速和启制动性能等而被国内外公认为最有发展前途的调速方式。变频技术在矿山机电设备中应用越来越多，但应用还不普及，诸多大型设备，国外已经有相应的变频技术应用，我国还在研发之中，因此，变频技术在我国矿山机电设备中还有很大的发展空间。
一、变频技术的定义
简单来说，变频技术指的是改变电流频率的技术，变频器是实现变频技术的控制装置。变频器的构成比较复杂，包括键盘、电源板、控制主板、电机电容等器件，在它们的结合下，使变频器实现了改变电流频率的功能。在以往的电气设备中，电流频率是无法改变的，在设备运转过程中，转速也不能够被改变，这样以来不仅减少了设备寿命，而且浪费了大量电能。利用变频技术就可以解决这些问题，它可以改变设备的运转速度，根据生产需求来调节设备，使电气设备技术含量更高。
二、变频控制技术在煤矿机电设备中的应用
1、变频控制技术在采煤机中的应用
采煤机在一定程度上代表了煤矿设备向现代化、机械化发展的里程碑。因此在煤矿开采中显得特别重要。由于采矿机大多是在环境恶劣的条件下工作的，所以采矿机是一个比较复杂的系统，因此提高采煤机的性能便显得尤其重要。采煤机在采煤工作中占据着主力位置，只要一发生故障就会导致整个采煤环节受到严重的影响，使采煤工作难以进行下去，对整个煤矿造成不小损失。由于采煤机的重要位置使得其功能不断改进，变得越来越强大，但是其出现的故障和问题也变得越来越强大，这也增加了维修难度，一旦采煤机出现问题就会大大降低工作效率。而随着变频技术的产生，将其用在采煤机中，成就了采煤机变频调速系统，随着该技术的不断发展，我国的采煤技术有了巨大的发展，变频器也得到了采煤业的广泛应用。煤矿企业大胆尝试，勇于创新，将能量回馈型四象限变频器运用到了电牵引采煤机的工作中，这一举措不仅将采煤机的科技含量进一步提高，同时还减少了采煤机的损坏，延长了设备寿命。
2、变频技术在皮带机中的应用
皮带机作为煤矿井下生产作业的重要机电设备之一，其与提升机一样都是重要的输送工具。尤其是井下作业中皮带机的结构简单，噪音较小，能够实现水平或倾斜运输。因此，其在煤矿井下生产的巨大作用是不容忽视的。而如若我们对其运输原理进行分析，则可以看到，其主要是通过液力耦合器实现皮带机的切换，依靠摩擦力来达到皮带的运动，摩擦力和张力变形来带动皮带上物体的运动。也正因如此，由于皮带机的实际运输原理，决定了其适合软启动方式。但是通过大量实际数据分析我们又可以清楚的看到，虽然软启动已经被广泛应用于皮带机的启动之中，但是在启动时，电机仍会产生较大的电流，引发强烈的电网电压波动，进而造成皮电机内部机械的发热与冲击问题，引发皮带机运行故障。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而变频调控技术在皮带机中的应用，不仅在很大程度上直接解决了软启动问题，使起动与停止都能够按照所设定的皮带特定曲线运行，运行过程中能够自动地实现转差调节和功率平衡调节，使皮带机具有更加可靠、稳定的性能。同时，应用变频技术的皮带机在变频器的作用上，其所输出的力矩在不小于电动机额定力矩的前提下，可使电机能输出超过额定起动输出转矩，进而更好的满足负载变化大的承受能力和煤炭压带时的再起动的能力。并且在皮带机的变频控制技术应用之后，其整个过程的功率因素可以超过0.9，在较大程度上降低了无用功的功率。此外，电机在启动和调节过程中，转速平稳变化，电流没有任何冲击，消除了大启动电流对电机、传动系统和主机的冲击应力，也在很大程度上大大的降低了煤矿企业的日常维护保养费用。
3、变频控制技术在提升机中的应用
在煤矿机电设备中提升机也有着非常重要的作用，同时提升机也是运输器中机电设备之一。在我国的传统的提升机中主要调速功能是利用电动机接入金属进组，接触切除电阻来进行对提升机的调速。在传统的提升机中在运行过程中电力能源消耗较大，对提升机机械零件有着一定的损害，同时在对提升机进行维修中较为困难，在煤矿机电设备提升机运用中，由于危险性较高，还有可能造成财产的损失，对煤矿企业成本带来一定的影响。在煤矿机电设备提升机中通过应用变频控制技术，在一定程度上解决传统提升机存在的问题，在变频控制技术中，对提升机的运行能够随时的控制，同时提升机在运行中能够起到节能的效果，在维修过程中更加方便快捷，还能进一步提高提升机使用寿命，能够发挥出变频控制技术在提升机中的作用，对煤矿机电设备有着良好的应用，能够在一定程度上促进煤矿企业经济效益和社会效益。
4、变频控制技术在通风机中的应用
在煤矿机电设备中通风机也是一项非常重要的机电设备，在采煤过程中有着至关重要的作用，并且通风机要始终贯穿于整个煤矿企业的整个机电设备，通过在通风机中应用变频控制技术能够在一定程度上提高通风机工作效率。在传统的通风机中，主要产生的问题是风压增加，使得通风机功率出现一定的问题，为了能够保证通风机工作效率，不仅降低通风机工作的强度，，而且还严重影响通风机工作功率。在通风机应用变频控制技术中，能够可以解决传统通风机出现的问题，不仅延长通风机使用的寿命，而且还能减少煤矿机电设备维修的现象，同时还降低维修的成本；在通风机运用中由于会对电网设备有着一定的冲击，应用变频控制技术能够减少对电网的损害，从而能够保证通风机正常的运转，进而对电力进行一定的节省，能够给通风机应用带来较多的方便，同时变频控制技术在通风机中有着非常重要的作用。
5、变频技术在泵中的应用
泵以抽送液体为目的，将机械能装换为液体能量。水泵不但能够用来进行输送液体，而且还可以实现液体增压，因此在矿区给液、给水中发挥着重要作用。在之前的工作运转中，泵拥有相对较长的空转时间，在频繁的起停工作中不仅耗费了大量的电能，并且也使相关的故障经常发生。将变频技术运用到泵中，可以使设备运行率得到有效提高，设备发生故障的情况大量减少，并且还显现了良好的节能效果，操作起来也十分容易。由中国矿业大学设计的煤矿井下排水泵站的监控系统在水泵性能提高方面具有极好的效果。其原理是把变频器应用到水泵中，水泵的起停减速可以得到有效控制，使井下液位达到稳定状态，减少了泵的空转时间，起到了显著的节能效果。
结束语
总之，当今时代，技术是决定一个企业发展速度的重要因素，对于煤炭企业来说，应切实将变频技术合理应用于煤矿机电设备中，以此提高煤矿机电设备运行精度，简化煤矿机电设备操作步骤，降低煤炭企业能源消耗，延长煤矿机电设备使用寿命，从而让煤炭企业在激烈的市场竞争中立于不败之地。
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论文作者:孙全
论文发表刊物:《基层建设》2015年20期供稿
论文发表时间:2016/3/21
标签：煤矿论文; 技术论文; 机电设备论文; 通风机论文; 机中论文; 变频器论文; 提升机论文; 《基层建设》2015年20期供稿论文;