李金艳
淄矿集团公司岱庄煤矿 山东济宁 272175
摘要：在煤矿机电设备的应用中，节能安全，提高效率是当前煤矿生产中最重要的两条生产原则。尤其随着我国经济的不断发展，科技发展迅速资源需求越来越多，能源短缺的问题越来越明显，如何更好的实现节能安全，提高煤矿生产效率，就需要不断的应用新兴科技，完善煤矿机电设备，本文将就变频技术在煤矿机电设备中的应用进行探讨。
关键字：变频；煤矿；机电设备；效率；节能
一、煤矿机电变频技术的应用原理
1、变频技术定义
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。
2、变频技术的原理
变频节能技术具有和其他传统的交流电不一样的特点，它主要运用了变频调速技术将交流电的固定频率转化成为了一种能够被充分利用的变动资源，首先是在功率器件方面，变频的功率不断地增大，压频比控制方式得到很大改进，控制理论上不断革新，采用了矢量的控制办法和进行直接的转矩控制，能够将实际当中的变频节能技术应用到更大的范围内。其次是在新的研发方向上，出现了模糊自优化控制和人工神经网络等控制方法的创新，整个变频技术的集成系统能够获得更大范围上的集中，技术也由原来比较单一的数字信息处理，发展到目前比较先进的高级专用集成电路。变频调速就是通过改变电动机电源频率实现速度调节的在不改变电压的情况下利用了电力半导体器件的通断作用，将频率无法改变的交流电转换成了可以改变的交流电，并且通过这种频率的转换实现了变频调速，变频技术的产生给我们的生活带来了很大的改变，同时也给工业生产带来了很大的方便，它从最初的晶闸管到现代的绝缘栅双极型晶体管控制品闸管，经历了不断的更新历程，目前变频技术已经在各个方面广泛应用。
二、变频技术在煤矿机电设备中的应用
由于煤矿生产中，对于生产安全的问题要求较为严格，所以经过很长的时间变频节能技术才逐渐被应用于煤矿生产的机电设备中，如矿井提升机；空压机；采煤机；皮带输送机等。在经过实践应用后发现，采用节能变频技术的机电设备的运转效率大大提高，且比之前未采用该技术的同一机电设备的耗能量有了很大幅度的降低，同时也缩减了设备维修养护的开支，促进了煤矿产业经济效益的提升。
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1、在采煤机中的应用
目前，我国能量回馈型四象限运行的交流变颈调速采煤技术处于世界领先水平，已经能够实现额定转速下恒定转矩调速，额定转速以上恒定功率调速及两台变频器之间的主从控制和转矩平衡，四象限变频器调速电牵引采煤机对大倾角工作面能较大范围内调节制动力矩，维持牵引速度基本不变，机器没有发生下滑跑车的现象，结构简单；控制灵活，操作方便；速度调节可靠。
2、在提升机中的应用
提升机是煤矿当中的一项重要的机电设备，对煤矿的生产和人员安全有着重大的作用，传统的采用在电动机转子电路内接入金属电阻的方法虽然也能够到达调速的目的，但是在实际当中，常常会存在着很大的安全隐患和对电能的大量消耗。变频节能技术，主要的是选用交流四象限变频调速系统配上变频防爆提升机，实现数学信息的化的控制，在完备的输入和输出接口当中，实现对提升机的远程控制，确保提升机完成担负着输送物料和人员的重要任务。
3、在皮带输送机中的应用
变频技术在皮带机方面的应用具有和提升机相同的原理。在皮带将井下的煤炭运送到地面上的过程当中，更大地发挥摩擦力的牵引作用，通过张力变形和摩擦力带动物体在支撑辊轮上运动，成功地完成煤炭运送工作。在传统的皮带机运输过程当中，采用液力耦合器来实现皮带机的软启动，这常常容易造成皮带断裂和老化。采用变频技能技术主要是降低电机启动时的电流波动，减少机电内内的机械冲击和发热的情况。使得皮带机的传送功能能够获得最大的发挥，解决功率平均和同步问题。
4、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的应用主要体现在风机和泵所采用的变频调速，在风机中变频调速的应用越来越多，同时出现了为煤矿特殊环境专门设计的变频调速装置。改造后的风机，实际转速较改进前最低转速下降了很多，电机实际输出功率为改进前前导器半关闭时的 1/3 风量和风压，更加适合矿井特性，每年可节约大量的电费。而变频调速在矿区给水；给液用泵中应用灵活，明显降低了设备的机械冲击，增加了工艺系统控制的灵活性，提高了产品质量。可以灵活的控制抽水泵的平滑起停；适时加减速，保证了井下液位的恒定，降低了泵空转时间和频繁起停带来的大量能耗，机械设备的损耗也相应降低，保证了生产的安全高效运行。
三、变频技术在煤矿机电设备应用的发展
随着科技的发展和普及，变频技术在煤矿机电设备中的应用越来越广泛，我国也正在进行相关技术的推广和开发，许多新技术还未真正投入使用，加上我国对能源的利用率提出了新的要求，煤矿产业结构也在不断发生变化，由此看来，变频技术在煤矿机电设备中的发展空间是非常巨大的。控制煤矿安全、保证作业人员的安全是煤矿企业面临的重要任务。变频技术在煤矿开采中的应用优势可以说是无可比拟的，这种技术能在一定程度上对风机进行智能调节，在减小瓦斯爆炸几率、保障煤矿开采人员的安全方面具有不可替代的作用，变频技术还能节约企业的成本，深受煤矿企业的喜爱，这为未来变频技术的广泛应用奠定了坚实的基础。变频技术在未来广阔的发展前景还表现在：煤矿开采环境非常特殊，对技术专业化的要求非常高，而变频技术的专业化符合煤矿开采的需求，比如变频器在风机中的应用；煤矿机电设备的种类很多，变频技术的推广面比较广，比如可优化变频技术，更好的解决各种设备之间的匹配问题；目前，变频技术对煤矿机电设备的改造具有重大的作用，加上机电设备数量多，我国的煤矿资源丰富，对变频技术的需求量非常大；我国的电子信息技术发展迅速，在煤矿机电设备和矿业结构的改造中，必然会运用网络化管理对变频技术进行控制，控制方式的多样化能使变频技术得到更好的更新。
结语
随着我国煤炭行业的规模不断扩大，提高煤矿机电设备水平变得越来越重要，变频技术在我们的应用经验中可以知道既有很好的工作效率又有很好的节能效果，并且很大程度上减少了设备的损坏，提高了设备的利用率，但我们仍要不断总结经验完善技术，在保证能源安全供应的情况下提高企业效益。参考文献：
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[2]王践伟.浅析变频技术在煤矿机电设备中的应用[J].山东煤炭科技，2012，05：233-234.
[3]于淑珍.探讨我国煤矿机电设备中变频节能技术的应用[J].黑龙江科技信息，2013，04：76.
论文作者:李金艳
论文发表刊物:《基层建设》2015年3期供稿
论文发表时间:2015/9/9
标签：煤矿论文; 技术论文; 机电设备论文; 设备论文; 变频器论文; 变频调速论文; 频率论文; 《基层建设》2015年3期供稿论文;