摘要：变频技术在煤矿机电设备的应用具有非常重要的作用，通过变频技术可以有效地控制煤矿机电设备的启动与停止，并通过调节变速器设备，控制煤矿的生产节奏，由此可以做到提高生产效率，降低能源消耗，实现节能环保目标。随着机电一体化、人工智能技术、网络技术等的加入，变频技术与各项技术相结合，再由变频技术对煤矿机电设备进行控制，实现煤矿开采科技化、智能化。由此可见，变频技术作为未来各项技术对机电设备操作的关键环节，在任何技术上都具有不可或缺的作用。
关键词：煤矿；机电设备；变频技术；应用
1变频技术在煤矿机电设备中运用的现实意义
煤炭资源是发电的主要能源之一，具有重要的价值，但在改革开放政策实施以后，我国煤炭资源一直是处于过度开发的状态的。现在，我国煤炭储备量在急剧下降，可用的煤炭资源越来越少。在这种情况下，如何提高煤炭开采效率成为人们关注的重点问题。通常来说，影响煤炭开采效率和效益的因素主要有两个，一个是使用的机械设备的节能情况，另一个是开采过程中的污染排放量。变频技术的应用能够有效实现节能减排的目标，因此，一个企业要想获得长期且稳定的发展，在煤矿机械设备中融入变频技术就显得十分重要。应用变频技术具有众多的优点，一方面，变频技术的应用可以实现节能减排的目标，大大提高企业的效益。另一方面，变频技术的应用可以实现保护环境的目标，进而促进企业的长远发展。根据相关调查显示，在煤炭开采的过程中需要使用到大量的电能，占据了总体用电量的2/3以上。鉴于此，煤炭企业必须要合理应用变频技术，降低电能消耗量。虽然变频技术具有众多的优点，但在实际应用时还应考虑到多方面因素的影响，确保选用的变频技术符合实用性、安全性等方面的要求。
2 变频技术的应用原理分析
所谓的变频技术就是可以将直流电转变为不同频率交流电的技术手段, 它还可以把交流电转变为直流电,而后再转变为其他频率的交流电,在应用它的过程中,需要从变化中对所需的频率予以转变,但是,需要注意的是,这一过程中不会对电能进行转变。
变频技术这种转换技术可以将直流电逆变成为不同频率的交流电，也可以将交流电逆变成为直流电后再次逆变成为不同频率的交流电，在这些变化过程中，只有频率的改变，而不会涉及到电能的转化。变频技术通过大功率的晶体管转化成绝缘栅双极晶体管的方式来实现功率机器的进一步智能化。如果只是使用交流电发动煤矿机电设备，会浪费很多的资源，而变频技术可以使交流电的速度发生变化，电能的损耗会减少，最终使得资源的利用更加充分，更加合理。实践证明，变频技术的使用对行业中设备的改善具有很好的作用，首先使得功率机器更加智能化，这样在实际工作中可以极大地减少工人的工作量，还会使得工人的工作更加安全，其次变频速度已经得到了很大的发展，变频速度越来越快，工作人员能够很好地对其进行控制。已经有非常多的煤矿企业开始使用变频器了，变频器可以对转矩以及矢量进行很好地控制把握。在实际工作中，变频技术使得交流电根据实际环境需要进行转变，对煤矿开采工作的顺利进行是十分有帮助的。
3煤矿机电设备中变频技术的应用
3.1变频技术在提升机电设备中的应用
提升机在煤矿开采中的作用是将设备、物料、人员从地面输送到地下，或者把设备、人员等提升到地面，起到地上与地下的运输作用。在煤矿开采过程中，提升机每天都需要上下频繁使用，不同物资的运输对于速度的要求不同，例如设备的运输的速度要比人员运输的速度慢，如果都以运输设备的速度运输人员会降低煤矿生产的效率。并且频繁地上下操作提升机所消耗的电能非常大。所以引入变频技术，控制提升机上下运输的速度，可以满足不同运输的需求，同时还可以降低电能的消耗。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此外，传统提升机在控制上下速度时会选择通过增减电机的电阻来完成速度的变化，这种方式一方面调节速度的范围较小，另一方面调速的稳定性难以保障，极易造成电阻的损坏。而引入变频技术，通过电路程式来调节提升机的速度，提高了变速的范围，并能够提升变速的稳定性，这样还可以延长提升机电机的使用寿命。
3.2变频节能技术在风机设备中的应用
现阶段我国拖动风机、泵类以及压缩机等设备用电量在总用电量的一半以上。风机对于煤矿生产来说是必不可少的重要设备，煤矿生产的不同阶段对风机的使用要去有决定作用，对风机的模式进行重复的变更是应对上述现象的传统做法，操作繁复是这种做法的显著特征，不仅会在一定程度上给工作人员带来更大的工作难度，同时也是导致风机出现故障的主要原因。部分风机的价值与意义也不能得到最大限度的发挥，最终导致煤矿生产成本出现大幅度增加的现象。为实现对上述技术的有效解决，必须在风机中实现对变频技术的应用，矿井通风问题也可在这一过程中得到有效解决。风机性能曲线可对风机节能效果进行直观体现，工作人员为实现对风机性能曲线的改变可对电机的转速进行适当调节。将满足工艺要求作为基础促使风机高性能的保持。在相同的工频下，功率呈现出一种大幅度降低的趋势。
3.3采煤机中的变频技术
采煤机是煤矿生产工作的重要组成部分，同时对煤矿生产是否可以顺利进行有决定作用，也就是说只要采煤机出现故障煤矿生产就会被迫停止。运行环境较为恶劣是采煤机在工作时主要面对的问题，因此在实际对设备进行选择时要满足质量好以及性能优等要求。在采煤机功能不断完善与加强的同时，出现故障的可能性以及复杂性也呈现出逐渐增加的趋势，这对企业生产的安全运行有阻碍作用。变频技术在对上述问题进行解决方面有突出贡献，因此必须结合实际情况合理应用。目前，交流传动与控制技术已经成功应用到采煤机中，采煤机由最初的液压牵引发展到今天的交流电牵引，同时随着电子技术的不断发展变频器得到大规模运用使启动扭矩提升到额定扭矩的 2倍。牵引拖动分为“一拖一”和“一拖二”两种，目前主流系统为“一拖一”系统，我国能量回馈型四象限运行的交流变频调速技术处于世界领先水平。变频调速技术的使用解决了传统采煤机存在的问题，能够保证采煤机对大倾角工作面能够较大范围内的调节制动力矩，维持牵引力基本不变，减少安全事故的发生。
3.4泵中的变频技术
泵主要是起到液体输送作用，有助于在后续矿区压力控制中起到更为重要的作用。以往采矿作业中，泵长时间空转，运行负荷较大，频繁的启停除了加剧设备磨损和老化的同时，还会造成严重的能源消耗，埋下一系列安全故障问题。而在泵运行中运用变频技术，可以有效提升设备运行效率，尽可能消除设备中存在的安全隐患，在满足设备运行的同时，还可以获得更加可观的节能效果，满足当前可持续发展需要。此外，变频器在水泵中运用，有助于井下液保持在一个恒定的阶段，促使机电设备安全稳定运行。
3.5在胶带运输机中变频节能技术的应用
煤矿胶带运输机一般具有重负载、大惯量的特点。以往电机启动采用的软启动器在控制煤量时需要对电动机进行多次启动，这就增加了电机设备损坏的概率。通过引进变频技术，不管煤炭量变化与否，变频器都可以使电机启闭次数得以减少，并且其操作更加简单，可以增加胶带的使用寿命；其次，液力耦合器是各皮带传送机软启动采用的装置，这会导致电机控制失灵，进而损坏设备，通过引进变频调节技术，就可以有效解决这一问题；此外，在变频器的帮助之下，由于启动电流过大而造成的电网闸顶事故就可以得到有效预防，对于工作人员的安全起到了十分关键的作用。
结束语：
总之，变频技术在煤矿机电设备的应用具有非常重要的作用，通过变频技术可以有效地控制煤矿机电设备的启动与停止，并通过调节变速器设备，控制煤矿的生产节奏，由此可以做到提高生产效率，降低能源消耗，实现节能环保目标。随着煤矿机电设备智能化的发展，变频技术的应用将更加广泛和频繁，并且随着机电一体化、人工智能技术、网络技术等的加入，变频技术与各项技术相结合，再由变频技术对煤矿机电设备进行控制，实现煤矿开采科技化、智能化。
参考文献：
[1]陈浩.煤矿机电设备中变频技术的应用研究[J].机械管理开发.2016(11)
[2]蒋士令,任东垒.煤矿机电设备中变频技术的运用[J].山东工业技术. 2017(05)
论文作者:常奇
论文发表刊物:《防护工程》2018年第19期
论文发表时间:2018/11/5
标签：技术论文; 煤矿论文; 机电设备论文; 交流电论文; 风机论文; 设备论文; 作用论文; 《防护工程》2018年第19期论文;