摘要：随着社会的不断进步，各项新技术、新设备开始应用到现代矿业的生产中，特别是近几年来节能减排观念深入人心，变频技术开始被应用在矿业生产中，像矿山等一些耗能较高的企业也开始实现了对设备的自动化控制，企业的生产成本得到很大程度的降低，企业的经济效益得到了很大程度的提升。本文就围绕节能变频技术的原理和作用展开，就现阶段节能变频技术在矿山设备中的应用情况进行了深入的分析。
关键词：矿山；节能变频；发展情况
引言：当前能源短缺的问题已经成为了全球关心的重点问题，各国都在积极为实现本国社会的可持续发展作出努力，各种新设备、新技术开始出现，各种新型能源也逐渐地被开发出来。其中，节能变频技术在生产设备中的应用较为广泛，特别是在矿山机电设备的运行上。传统的矿山生产设备需要消耗大量的电能，生产的效率也不高，这样一来就会造成能源的浪费，不利于现代矿业的发展，变频节能技术的出现则很好地解决了这一问题，对于促进现代矿业的发展有非常重要的意义。
一、变频节能技术的工作原理及作用
（一）变频节能技术的工作原理
变频器的本质就是一个电能控制装置，它是通过电力半导体器件的阻断作用实现对工频电源的转化，让其转化为另一种频率。它的组成部分比较复杂，涉及到很多的部件，像制动和驱动单元、整流、滤波以及微处理单元等部件。具体地我们可以按照变频器的用途将其分为通用变频器、高频变频器、三相变频器及单相变频器；另外也可以根据运作所需的电压将和分为高压或低压变频器。
（二）变频节能技术的发展及作用
变频技术早在20世纪70年代就取得了突破性的发展，之后随着电子科技的不断发展，变频技术的相关算法也在不断地得到优化，截止到今天变频技术的相关控制理论和控制方式都得到了改善，同时变频技术也被广泛应用在矿业设备中[1]。电机运行的过程中需要消耗大量的电能，变频节能技术的应用可以帮助很好地实现对电机运行速度的改变，让电机的输出功率处于正常的范围内，这样一来就可以大大提升资源的利用效率。不仅如此，变频节能技术还可以实现基本的调速、通信、参数识别、编程等功能。
二、变频节能技术在矿山设备中的应用
（一）采煤设备中的应用
传统的采煤机主要是通过交流电牵引或者液压牵引的方式来实现正常运作的，随着社会的不断进步，人们的燃煤需求也在不断地提升，传统的采煤机已经无法满足人们的需求。因此，设备的升级和更换就显得十分重要。集成电路和电子电力技术的发展使得变频节能技术开始被应用在采煤设备中，目前我国大多数采煤设备采用的都是IGBT逆变的变频器，这种变频器有很强的回馈制动功能，可以有效提升采煤机的额定转矩，提升采煤机的运作效率[2]。不仅如此，赢了变频节能技术的采煤机在应用的过程中很强的控制能力和强硬的机械性能。另外四象限的变频器也是现阶段采煤设备中常用的，这种变频器相对来说结构比较简单，操作起来也比较的方便，可以很好地实现对速度的随机调节。
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（二）在提升机中的应用
首先我们可以将目前煤矿业常见的提升机按照实际的用途分为两类：即直流拖动提升机和交流拖动提升机。其中，直流性拖动提升机的调速性能相比于交流拖动提升机要好很多，操作起来也比较方便，常被应用在对大容量煤矿的开采。但同时直流性拖动提升机的维护程序也比较复杂，制造费用也很高，所以在具体的施工过程中施工单位应当根据实际的施工要求来选择合适的拖动提升机。从我国近几年对拖动提升机的使用情况来看，在大多数情况下，企业会选择交流拖动提升机，直流拖动提升机只有在少部分情况下才会使用。现阶段我国很多矿山开采企业所采用矿山提升机都比较的陈旧，能源消耗量也比较大，调速控制功能也不是很灵敏，不利于矿山作业的顺利进行。随着现代科技的不断发展，煤矿相关技术人员也在不断地对交流拖动提升机的相关技术进行优化，变频技术也逐渐趋于成熟，通过变频节能技术的应用，交流拖动提升机的调速系统得到了很大程度的优化，交流拖动提升机的实际应用性也得到了很大程度的提升，很多矿业生产公司都开始在实际开采过程中应用借助变频节能技术的交流拖动提升机。
（三）在流体负荷设备中的应用
随着矿业开采企业的增多，矿产资源开采技术也在不断地发展，很多矿业开采企业都是在开采的过程中开始应用变频节能技术通过风机来实现对风速的控制，以此来帮助提升矿业开采的效率。另外，在流体负荷设备中应用变频节能技术可以更好地结合实际的矿井条件来设计相应的变频调速装置，从而更加科学地开展采矿作业。不仅如此，在风机中引入变频节能技术也可以很好地降低转速，提升电机整体的输出功率，这样一来电能的损耗就会大大减少[3]。另外，变频节能技术也可以被应用在液压泵中，可以达到保护设备的目的，同时也可以更好地对液压泵启动、停止过程的控制，让液压泵的运行过程可以更加的平稳，从而实现对整个系统的灵活调节，让整个矿产资源开采过程更加的安全、高效，保证矿业开采企业的经济效益，促进采矿行业的发展。
（四）在变频节能技术在矿山设备中应用的其他优势
从近年来变频节能技术的实际应用效果来看，在矿山设备中应用变频节能技术可以更加便捷地实现对电机运转效率和运转速度的调节，这样一来设备运行和维护的相关费用也会相应地减少，各种机械设备的使用年限也会延长，从而实现对机电设备的完善保护。
结束语：总而言之，节能减排、低碳生活一直是现代人追求的健康生活方式，在这样的背景下矿山开采生产设备中也应该采用节能技术来帮助缓解资源短缺的问题。近年来，我国很多矿山开采施工企业都开始应用变频节能技术来满足正常的生产加工运行。不仅如此，矿山开采企业应用变频节能技术可以减少矿产开采过程中的能源消耗，降低企业的生产成本，实现对机器设备的保护，对于促进矿山开采行业的发展有非常重要的意义。
参考文献：
[1]李剑峰. 矿山变频节能技术的新发展[J]. 变频器世界, 2012(09):65-70.
[2]陈顺, 齐美超. 变频节能技术在矿山的应用[J]. 现代矿业, 2019, 035(007):267-268.
[3]徐延海. 浅谈矿山机电设备变频控制技术[J]. 科学技术创新, 2013(11):75-75.
论文作者:李勇
论文发表刊物:《电力设备》2019年第24期
论文发表时间:2020/5/6