摘要：煤矿机电工程是煤矿企业最重要的工程之一，不仅直接关系生产的效率与质量，而且对煤矿企业市场竞争力的提升也具有重要影响。而变频技术作为煤矿机电工程中最重要的技术之一，既能节约资源，又能促进生产顺利进行。基于此，主要论述变频技术在煤矿机电工程中的作用，重点对其具体应用进行分析。
关键词：变频技术；煤矿机电工程；应用
随着社会经济水平的提升，虽然煤矿企业得到进一步发展，但是煤炭资源也越来越少，企业利润不断呈下降趋势，而且企业之间的竞争也更加激烈。为了保证自身在市场中的地位，与社会发展相适应，就必须要提升对变频技术的重视度，并且合理地将该技术应用到煤矿机电工程中，提升煤矿生产机械的节能效率。
1 变频技术在煤矿机电工程中的作用
首先，将变频技术应用在提升机中，可以提升其使用性能，确保运输的稳定性。其次，在空气压缩机中的作用也很明显。变频技术凭借自身控制精度高、不需维护的优势，可有效避免空气压缩机加载、卸载的问题，可以适当调整其速度，而且还在一定程度上提升了供气压力稳定性，有利于促进电动机稳定运行。第三，在煤矿风机中也发挥着重要作用，在运行中融入变频技术，可以大大提升风机的使用频率，有效避免了风机的频繁更换，不仅节约了资源，而且符合当前企业节能要求。与此同时，变频技术还具有操作简单的优点，促进通风系统持续运转，能够满足矿井下通风的需求。最后，相对而言，皮带设备在煤矿机电工程中的使用频率比较频繁，在设备运行中，需要的电流比较大，在长时间运行中，很可能对皮带设备的零部件产生不良影响。而变频技术的应用，对其启动方法进行了优化，避免了液力耦合设备启动的弊端，能够减少对设备的损害，进而可促使皮带设备安全、稳定运行。
2 变频技术在煤矿机电工程中的具体应用
2.1 变频技术在提升机中的应用
提升机具有强大的运输功能，主要是将矿产中的相关工作人员和煤矿运送到相应位置，大大提升了矿产生产工作效率。但是却需要对提升机的速度进行合理调整，才能保证安全运输，而且还需要多次开启和关闭提升机，对其造成了一定的磨损[1]。在这一过程中，主要是通过金属电阻大小对其速度进行控制的，会消耗很多电量，浪费能源，而且如果热量过高，还会对提升机造成破坏，大大提升了煤矿生产中的危险系数。而将变频技术应用在提升机运行中，可以对其电路命令进行合理的调整，而且通过对其速度控制方式的改变，可以避免对设备造成损坏，通过机械摩擦控制运输速度，有利于提升运输的安全与稳定性，进而减少不必要问题发生。同时，应用变频器可以减轻对电路的负担，保证提升机具有良好的性能，对煤矿机电工程顺利开展具有重要作用。
2.2 变频技术在煤矿空气压缩机中的应用
空气压缩机在煤矿机电工程中发挥着重要的作用，主要是为煤矿风动机电运行提供了动力，对其运行效率与质量的提升具有中要影响。上下两点控制模式是空气压缩机的主要控制方式。在实际运行中，一旦出现空气压缩机的气缸压力与预设压力靠近时，其气阀会处于关闭的状态，这种情况下也不会产生压缩气体，因此电动机也是处于空载状态的。当气缸压力低于预设压力时，电动机的状态正好与前者相反，为重载状态。但是一般情况下，是很难对其气量与产气量进行控制的，因此就会使空气压缩机频繁出现加载、卸载问题，到达一定程度时，就会损坏电网，不利于煤矿机电工程顺利进行。但是如果将变频技术应用在普通的电机中，是可以对其转速进行科学调整的。同时，通过变频技术的驱动作用，可以改变空气压缩机的控制方式，避免出现加载、卸载现象，而且也不需要多次启动空气压缩机，有利于延长压缩机的使用寿命，提升其运行的稳定性。
2.3 变频技术在煤矿风机中的应用
由于煤矿开采工作具有一定特殊性，为了提升煤矿开采的安全性，保证顺利开采，要保证开采现场空气流通，这就需要发挥煤矿风机的作用。但近年来，煤矿开采深度不断增加，对煤矿风机性能提出更高的要求。为了满足开采现场的要求，必须要对传统煤矿风机进行更新，大大增加了开采成本。而变频技术的应用，可以有效弥补传统煤矿风机的缺陷，对其各项功能进行优化，大大提升了通风质量。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆例如，在过去煤矿开采中，由于风机的自身性能比较低，因此必须要使用多台煤矿风机同时作业，才能满足开采现场的通风需求。但将变频技术与传统风机有机结合起来，不需要使用多台风机，一台煤矿风机就能够促进空气流通，为煤矿开采创造良好的条件，既节约了资源，又降低了开采成本，有利于提升煤矿挖掘效率。
2.4 变频技术在皮带输送机上的应用
在煤矿机电工程中，皮带输送机发挥着不可替代的作用。但皮带运输机在使用中的磨损是比较大的，经常会出现各种问题，不仅影响了运输的稳定性，而且还加大了维修成本，因此可以积极采用变频技术[2]。变频器具有过流、过压、过载、短路等方面的保护功能，可以减少皮带运输机在运输中不必要的问题发生，大大提升了运输的安全性，而且通过对其设备进行保护，可以减轻磨损程度，进而促使其更好的运行。同时，变频技术与皮带输送机有机结合，进一步提升了皮带机的运行性能，保证其运行效率与质量都符合相关要求。主要是变频器在其运行中发挥着重要的作用。该系统属于无极调速的交流传动系统，能够对其输送速度进行合理的调节。尤其是当皮带输送机处于空载状态下时，可以对其任意带速度进行调节，使其在安全范围内。此外，由于其系统的特殊性，低频运转最大可输出 1.5 倍额定转矩，当该设备启停时，能够减少冲击性，有利于实现平稳的重载启动。另外，皮带传输机在长时间运行中，难免会产生热量，而且会促使其皮带温度逐渐呈上升趋势，当温度过高时，就会对设备运行产生不良影响，甚至会使其运行速度缓慢，不利于提升煤矿开采效率。为了防止这一问题发生，可以将变频技术合理融入皮带输送机中，可有效减少摩擦，将皮带温度控制在合理的范围内，确保其运行效率与质量。在皮带输送机维修与养护方面，变频器也发挥着一定作用。由于变频器是由不同电子器件构成的，因此在一定条件下可以促使其机械的寿命变成电子的寿命，这样就延长了设备使用周期，不仅可以减少维修次数，节省维修时间，确保皮带机稳定运行，而且也节省了维修成本。
2.5 变频技术在采煤机中的应用
一般来说，将频技术与采煤机结合主要有两种系统形式。一是机载系统，另一种系统是非机载系统。二者的主要区别是变频调速装置的安装位置不同。前者主要是将其安装在采煤机身上，而后者主要是安装在顺槽内部，这样转态下的采煤机是与电缆连接的。由于安装的位置不同，所以两个系统的性能也是有一定差异的。对于非机载系统而言，由于调速装置是与采煤机机身分离的，而且受其影响比较小，因此为提升作业的便利性，可以使用机身比较小的采煤机进行作业，而且还为变频机器的冷却问题处理提供便利，有利于更好的发挥变频技术作用。但在非机载系统中，采煤机需要与电缆进行连接，在实际作业中，牵引电缆十分容易出现弯曲损坏及短路接地问题，会对采煤机的正常运行产生不利影响。而机载系统正好与非机载系统相反，是不需要牵引电缆的，其变频器输出主要是以特殊的短电缆为支撑，而且运用短电缆进行传输还减少了传输的时间，相对非机载系统而言，其传输效率是比较快的。另外，在机载系统中，变频器是在采煤机机身上的，可以随时对其运行情况进行观察和监测，一旦出现异常现象，能够在第一时间发现，及时解决，以免引发重大安全事故。虽然机载系统有着独特优势，但是其防振效果不佳，非常容易受到其它信号的干扰。而且还在一定程度上为其冷却系统设计增加了一定难度。由于机载系统与非机载系统有着各自优点与缺点，这就需要根据煤矿开采的实际情况，对其系统进行合理的选择。在采煤机运行中，为了充分发挥变频技术的作用，就必须要选择合适的变频器，并且对其进行合理控制。而且变频器还是交流电牵引采煤机的核心，选择的是否合理直接关系着采煤机运行的效果，因此在选择变频器之前，必须要对煤矿开采区域进行实地考察，根据实际状况，选择合适的变频器。与此同时，还要对变频器的性能进行检测，不仅要保证其承受过载能力符合相关标准与要求，而且还对其容量进行充分的考虑。另外，变频器控制系统核心是微型计算机，要根据作业的要求，对其系统运行参数进行调整，保证能够满足煤矿开采需求。
3 结语
变频技术在煤矿机电工程中发挥着不可替代的作用，不仅节能效果比较明显，而且调速性能也比较稳定。在煤矿机电工程中，既能够将变频技术应用在提升机、煤矿风机中，又能将该技术应用在空气压缩机、皮带输送机上，对提升机电设备的使用性能与延长使用寿命都具有重要意义。
参考文献
[1]董俊狮.变频技术在现代煤矿机电工程中的应用研究[J].山西能源学院学报，2018(02)：9-11.
[2]许超超.分析变频技术在现代煤矿机电工程中的应用实践[J].山东工业技术，2018(03)：79.
论文作者:张成宇
论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期
论文发表时间:2019/7/30
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