摘要：由于社会整体经济的加速发展，煤矿行业也随之逐渐加速自身发展的脚步，在这种情况下对于煤矿在实际进行生产当中的节能方面就有了很多要求与问题。而变频技术是在近几年才逐渐被人们所关注的科学技术，将其应用到煤矿所使用的设备当中不仅能够对设备进行控制，还能够将煤矿实际生产的速度与节奏进行控制。本文主要对变频技术的主要概述进行阐明，进而针对变频技术在煤矿机电设备当中的实际应用进行详细的探析。
关键词：煤矿机电系统；变频技术；应用
引言
中国煤矿企业众多，但其生产能力差别很大。特别是由于地域原因，部分地方煤矿及小型煤矿企业存在开采方式落伍及开采工具落后的现象，造成了煤矿资源的大量浪费，同时煤矿开采成本高、机电设备能耗高。为此提出对煤矿机电设备系统变频技术的研究与应用。利用变频技术可以科学利用能源，从而达到节能降耗的目的，而且还能提高生产水平，改善煤矿生产工艺。变频技术在煤矿机电设备系统中得到了广泛应用，使煤矿生产安全且节能，降低了设备维修成本，从而降低了生产成本。对变频技术的应用成为煤矿机电设备系统节能降耗的可行之路。
1变频技术的主要概述
随着现代社会的不断发展促使现代科技设备与技术也在不断发展与创新，变频技术正是随着现代社会的进步而研发的先进技术，而近几年来变频技术被不断的应用在煤矿中所使用的机电设备当中，并已经有了较为显著的突破性发展。传统的变频技术发展至今通过了GTR与IGBT等设备的过渡最终实现智能化控制的转变，同时从控制理论的角度来看，现代变频技术不仅仅能够通过智能化控制对煤矿中所使用的机电设备进行控制同时控制压频比也能够有效控制煤矿中所使用的机电设备。除此之外，随着现代的发展促使变频技术逐渐朝着综合性全面性的方向发展，这使得变频技术不仅具备基础的调频功能同时也具备了参数识别以及通讯功能等。同时随着变频技术的不断应用使得变频技术中的转矩控制与矢量控制也在不断的应用中被广泛使用。
2变频技术运行原理
变频技术主要以电子技术、计算机技术等为基础，混合了强弱电与机电一体化技术，因此其属于一种综合性技术。在利用半导体器件设备的基础上，变频技术可以将工频电源切换为其他频率的电能，从而控制煤矿机电设备，由此看出，变频技术主要利用整流桥将工频交流电转换为直流电压，在经过逆变器转换为可调节电压与频率的交流电压，从而驱动交流电机正常运行。应资源节约型社会的要求，煤矿机电设备有必要引入变频技术，以有效提高电机工作效率。
3变频技术作用
变频技术在煤矿生产过程中得到了广泛使用，且发挥了多种作用，主要表现于以下几个方面。一方面是调速，以往提升机中多利用转子串电阻进行调速，但这种方式的准确率较低，且使用期间很容易损坏设备，增大了维修成本。而利用变频技术进行调速，其操作流程较为简单，且运行安全性更高，提升了设备的运行性能。另一方面是节能，以往风机与压缩机等机电设备多利用调节气门开度的方式调节流量，浪费了大量电能，而利用变频技术则可以避免此种浪费问题。除此之外，变频技术还可以促进机电设备的标准化，减小了设备体积，增加了使用的便利性。
4变频技术在煤矿机电设备中的实际应用
4.1在采掘机当中的实际应用
在煤矿进行开发的过程中最为主要的机电设备之一就是采掘机，在煤矿所使用的机电设备当中能量消耗量最大的设备就是采掘机，而且在实际开采煤矿的过程中采煤机在运行过程中的速度能够对开采的实际效率造成直接性的影响。但是由于煤矿开采工作的内容较为复杂而且工作环境也较差，而且在采掘机实际进行运行的过程中也存在很多因素能对其产生一定程度的影响，例如在接触种类各不相同的岩层时对于较硬或是较软的岩石进行采掘的过程中，使用的实际功率大小也有所不同，这就会对采掘机造成很大程度的损耗状况。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而在煤矿采掘机设备当中应用变频技术使其拥有能够自动进行切割的技术，这样不仅可以将采掘设备功率的实际损耗进行大幅度减少，还能够将采掘机在运行过程中的实际效率进行提升，从而为整个煤矿开采的实际效率起到保障作用。
4.2在风机当中的实际应用
不同时期矿井的通风设计相差较大，若生产中期为了解决通风问题，企业一般采用重复更换风机的方法，但这种方法操作复杂，也会造成设备故障问题，增大了维修成本。而在风机中引入变频技术则可以有效解决此问题，不但可以避免重复更换，还增加了操作的便利性，且起到了很好的节能效果。比如杨村矿矿南的风井在改造风机时便引入了变频技术，利用一台变频器控制两台风机，且利用新型异步电动机代替了高压绕线电动机。改造之后，风机转速相较以往降低了70r/min，且输出功率也变为之前的三分之一，更符合煤矿开采特性，有效节约了电费成本。4.3在皮带输送机当中的实际应用在煤矿实际进行开采工作的过程中对煤矿进行运输的主要纽带就是皮带输送机，而且在煤矿所使用的机电设备当中也是最不能缺少的设备之一。其主要指的就是以交流电动机当中的工频拖动与耦合器之间进行相互配合从而对煤矿进行输送，而某煤矿在使用皮带输送机这种设备的过程中发现这种输送方法在实际进行输送的过程中实际效率非常低，一旦输送重量较沉的时候就会导致皮带与耦合器受到非常严重的磨损现象。另外在这座煤矿当中所使用皮带输送机出现磨损现象时，对其进行维修的过程中发现这种皮带输送机的造价非常高，如果多次进行维修或是更换会将整个企业的实际收益进行大幅度降低。于是就将变频技术应用到皮带输送设备当中，这样不仅将皮带输送机在实际输送过程中所导致的失控问题进行解决，还能够将实际运行过程中所形成的浮力吸收到电网当中，从而减少设备出现过热现象所造成的磨损现象，并将皮带输送设备在实际应用当中的寿命进行延长。
4.4在提升机中的实际应用
在煤矿机电设备中，提升机占据十分重要的位置，某煤矿生产企业的副井提升机采用了电压为300V、94kW的交流提升机，其提升能力为3吨。为了确保提升机安全、高效、节能运行，应引入变频技术。其中智能操作台主要存在PIC控制系统以及显示系统等组成部分，而控制系统又由两套PIC系统及测试装置组成，两者可以实现配套作业，在监视提升机运行状态的同时对提升机进行有效控制。同时，这两套装置也可以互相监视，不间断供电电源，确保系统发生故障断电问题后可以及时发动二级制动。
4.5在空压机中的实际应用
在空压机中，变频技术主要被利用至启动与系统控制方面。一是空压机启动，以往空压机主要采用直接启动方式，但期间会产生较大电流，降低了设备的利用率。而采用变频技术后便可以杜绝此问题，延长了设备的使用寿命。二是压风系统控制方面，以往压风系统主要采用开环控制方式，利用调节器进行控制，但期间会重复启动机电设备，无法确保设备保持恒压，对设备产生了损害。而利用变频技术可以改善此问题，变频设备绝壁压力闭环以及手动调节控制方式，其中压力闭环控制系统时，压力变动器可以及时检测机电设备，之后与标准值进行对比，根据差值调节转速，确保设备处于恒压运行状态，而手动调节主要指的是在变频器控制柜上安装复位按钮，当压力变送器出现故障后可以利用复位按钮进行复位，减少了设备的维修量。
4.6在煤矿排水系统中的实际应用
在煤矿排水系统中利用变频技术后，从根本上减少了因水泵空转和频繁进行启停所导致的能源消耗及水泵机电设备的损耗，与此同时还有效降低了设备运转中存在的机械冲击，提升机电设备的使用寿命，从而降低因设备维护或修复带来的成本费用。
结束语
综上所诉，现如今在煤矿进行开发的过程中变频技术在使用设备当中的应用越发广泛，而且通过将变频技术应用到煤矿开发时所使用的设备当中，不仅可以将设备自身在安全与稳定等多方面的性能进行大幅度提升，还可以在将设备实际损耗的状况进行降低的同时提高设备的实际效率，所以一定要将变频技术在煤矿使用设备当中的应用进行加强，从而为煤矿企业的经济效益起到一定程度的保障作用。
参考文献：
[1]王志利．变频节能技术在煤矿机电设备中的应用［J］．机械管理开发，2017，32（7）：81-82．
[2]石建尚．浅谈变频技术在煤矿机电设备中的应用［J］．山东煤炭科技，2016（5）：92-93．
论文作者:全丽君,高小龙
论文发表刊物:《电力设备》2019年第2期
论文发表时间:2019/6/10
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