皖北煤电集团公司五沟煤矿
引言
煤矿机电设备技术在近年来不断高速发展，煤矿企业开采过程中已经加强了对变频技术的使用，这样能够将设备能源消耗及电气消耗降低，将企业实际成本降低，提高企业经济效益。
1煤矿机电设备系统变频技术研究
1.1变频技术工作原理分析
为了将机电设备动力需求满足，煤矿机电设备在运行过程中利用变频技术能够满足机械设备日常需求，同时降低能源实际使用，保证机械设备能够进行正常运转，减少机械设备实际损耗。变频技术在实际使用过程中利用半导体元件对电流信号进行转换，再将交流电转换为直流电，对电压及电流实际情况进行基本控制，保证机电设备能够满足相关要求。变频技术的实际应用能够为现代煤矿企业发展提供非常有利的因素。
1.2煤矿机电设备系统变频技术环境研究
煤矿机电设备系统主要包括通风系统、提升系统、压风系统、采掘系统、运输系统。煤矿中的"四大件"为高耗设备，主要包括主通风机、主提升机、主运输机、主空气压缩机。这些设备耗电量占总体耗电量的65%，设备耗电量大，导致生产效率低。影响机电设备耗电量的因素主要有：
a)自然环境。煤矿所在的地理位置与地下岩层硬度等是影响提升机能耗的具体因素；矿井中煤的硬度等物理性质影响挖掘机能耗；矿井中粉尘及瓦斯的含量影响通风机及压风机能耗；矿井中采煤区的面积影响传输机能耗；
b)机电设备管理。老旧设备耗能高、生产率低，然而矿井中老旧的应淘汰的设备仍占据总体设备数量的近20%，造成这一局面的主要原因是矿井中的大型机电设备价格比较昂贵。当前，在设备选型、设计、空载管理、低负荷管理及节能等方面都有很好的改善，及时更换新的机械设备有助于从根本上解决机电设备高耗能的问题；
c)工艺技术。(a)老旧的煤矿机电设备系统中使用的是直流电，电流大小及频率基本不变。但在设备实际工作过程中，有空载、超负荷运转的情况，这样会造成电能的浪费及机电设备的过度损耗。最终导致机电设备得不到充分利用，增加了企业成本，同时造成了资源浪费；(b)工艺流程中设备利用率低。煤矿工作人员对机电设备了解不够深入，甚至不懂得其工作原理，更没有按照使用手册科学地操作设备，使设备没有得到充分应用，效率低，产生各种不必要的能耗。
2煤矿生产中加强对变频技术应用的重要性作用
煤矿机电设备运行中加强对变频技术的使用能够保证机电设备的稳定运行，实现自动化调节，将机电设备实际运行效率提升。煤矿机电设备进行动力设计时，应避免长期处于超负荷状态下，为了确保机械能够稳定运行，变频技术应与电子技术等相关技术进行全面结合，将机械设备综合能力提升。我国煤矿资源近年来在不断减少，企业所面对的竞争压力非常大，煤矿企业运行中需要消耗大量电能，机电设备是电能的重要运营部分，电能消耗巨大，消耗电能占整个煤矿企业的70%以上。所以，将煤矿机电设备实际效能提升，减少对环境造成的污染，是现代煤矿企业需考虑的重要性因素。
3变频技术在现代煤矿机电设备中的实际应用
煤矿井下作业条件复杂，所以对煤矿机电设备系统节能降耗的需求不断提高。煤矿机电设备在实际工作过程中，常常会出现空载、超负荷运转的情况，这样会造成电能浪费及机电设备的过度损耗。目前中国多数煤矿在采掘系统、运输系统、提升系统中都开始利用变频技术，减少了电能的浪费，使得电能消耗显著减少，机电设备运转效率得到显著提升，降低了机电设备的维修保养费，同时使经济效益得到明显提升。
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3.1皮带机对变频技术的应用
带式输送机一般被称为皮带机，主要利用电机转动带动皮带转动，煤矿开采过程中主要对相关材料进行运输。软启动器能够发挥其实际作用启动皮带机，启动过程中需消耗电能，大量电能的消耗可能使得电压出现一定程度的压力，长期使用则可能出现皮带的老化及磨损现象，严重者皮带机还可能出现故障及损坏。变频技术在皮带机工作中的应用，能够保证其是在启动过程中将能源损耗降到最低，保证皮带机启动及停止处于稳定状态，避免出现发热等现象，将皮带机输送功能完全发挥。
3.2提升机对变频技术的应用
煤矿机电工程施工中主要对工作人员及施工所用货物进行传输。煤矿开采环境的复杂性使得开采过程中非常容易受到开采深度及难度的影响，这就将提升机要求不断提升。提升机在实际工作中需进行重复开启及停止，并需要根据实际情况进行调节，传统提升机不仅仅不能节约资源，还会在实际运行中产生非常大的热量，造成能源消耗，传统提升机精度非常小，给调节工作带来一定压力。变频技术在提升机的应用中，能够将煤矿企业实际成本投入降到最低，并能够将开采实际效率提到最大。提升机在煤矿开采过程中起到非常关键的作用，实际运行中需对电阻元件及电路等相关因素进行控制，对提升机转速进行详细控制。除此之外，传统提升机缺乏升降自动化控制能力，自身节能情况不仅仅满足不了相关要求，辅助机械设备也会出现磨损。若在提升机中加强对变频技术的应用，提升机稳定性及安全性能的则会进一步提升，并充分利用资源。变频技术在实际运行中的应用能够将继电器使用减少，防止企业维修成本的进一步增加，将开采效率进一步提升。
3.3通风机对变频技术的应用
煤矿井下作业及空气环境质量具有一定的复杂性，通风机在这种施工状况下发挥着非常重要的作用。煤矿开采过程中需保证环境质量满足人体健康标准，开采过程中通风设备一般需进行长时间运行，随科学技术的不断提升使得通风设计方案具有独特性，将设备操作难度增加。除此之外，通风机在实际更换中，传统风机会被长时间搁置，导致出现严重的资源浪费。通风机运行加强度变频技术的应用，能够将传统风机问题进行改善，将工作压力降低，解决煤矿井下作业中的通风问题。在实际开采过程中，利用通风机不仅仅能够保证环境质量达标，还能将机械实际使用率提升。
3.4采煤机对变频技术的应用
采煤机在实际开采过程中需将各种因素进行综合，采煤机若在实际开采过程中一直变速或一直停止、启动，这样则会出现很多复杂性问题。施工环境的复杂性导致设备问题的出现会影响一条生产线的正常进行，所以，采煤机中必须加强对变频技术的使用，对采煤机开采实际环境进行全面性分析，利用四象限运行模式，保证采煤机的稳定运行，避免在实际运行中出现设备下滑现象。
结语
变频技术对整个煤矿机电设备运行有着非常重要的作用，不仅能够将煤矿实际开采效率提升，还能将设备运行中的电能消耗降到最低，变频技术可以被应用于各个机械设备中，促进煤矿机电设备的安全稳定运行，将煤矿井下作业中的安全隐患进行有效避免，同时提高企业竞争能力，确保煤矿企业能够在未来发展中进行可持续发展。
参考文献
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［4］李敬兆，高之翔，张晓明，等.煤矿大型机电设备协同控制系统设计［J］.煤炭技术，2017，36(4)：218-221.
论文作者:尹振华
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第10期
论文发表时间:2019/11/22
标签：煤矿论文; 机电设备论文; 技术论文; 电能论文; 过程中论文; 设备论文; 提升机论文; 《中国西部科技》2019年第10期论文;