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。本文从变频技术对于煤矿机电设备的重要作用出发，深入分析变频技术在煤矿机电设备中的应用，旨在为煤矿机电设备的创新发展提供有价值的参考。
关键词：变频技术；设备；应用；煤矿
1变频技术对于煤矿机电设备的重要作用
煤矿生产是国家重要的能源供给来源之一，改革开放以来，我国工业化发展进程越来越快，煤炭产量逐年提高，煤炭资源的储备量大幅度减少。而由于原有的开采技术落后，造成了大量的能源浪费，并且给环境带来了巨大的污染。随着能源结构的改革和先进机电设备的出现，现代化、科技化能源生产，成为了煤炭企业调结构、促发展的重要支撑。由此，大批的机电设备应用于煤矿生产中，煤炭企业得到了技术上的大幅度升级改造。目前，煤炭企业机械化生产已经成为一种常态，而大量的机电设备给企业带来的能源消耗也非常的巨大，用电量、用水量费用都是企业主要的财务支出，同时在节能减排的政策引导下，企业生产效率与降低能耗和减少污染相平衡，这就必须要采取科学的技术手段满足各方面的需求。将变频技术引入煤矿机电设备生产中，一方面能够人性化生产，另一方面可节能减排，减少煤炭企业成本开销，对于煤炭企业可持续发展具有非常重要的意义。
2变频技术在煤矿机电设备中的应用
2.1变频技术在采煤机中的应用
采煤机在一定程度上代表了煤矿设备向现代化、机械化发展的里程碑。因此在煤矿开采中显得特别重要。由于采矿机大多是在环境恶劣的条件下工作的，所以采矿机是一个比较复杂的系统，因此提高采煤机的性能便显得尤其重要。采煤机在采煤工作中占据着主力位置，只要一发生故障就会导致整个采煤环节受到严重的影响，使采煤工作难以进行下去，对整个煤矿造成不小损失。由于采煤机的重要位置使得其功能不断改进，变得越来越强大，但是其出现的故障和问题也变得越来越强大，这也增加了维修难度，一旦采煤机出现问题就会大大降低工作效率。而随着变频技术的产生，将其用在采煤机中，成就了采煤机变频调速系统，随着该技术的不断发展，我国的采煤技术有了巨大的发展，变频器也得到了采煤业的广泛应用。煤矿企业大胆尝试，勇于创新，将能量回馈型四象限变频器运用到了电牵引采煤机的工作中，这一举措不仅将采煤机的科技含量进一步提高，同时还减少了采煤机的损坏，延长了设备寿命。
2.2变频技术在通风机电设备中的应用
通风机是煤矿井下作业必备的气流交换设备，他可以保证井下工作人员的有氧呼吸。由于煤矿开采在随着深度的不断加大，换气压力也越来越大，通风机的功率要求就不断的增加，所以需要通风机具有随井深加深而不断提高通风的能力，如果采用同一风速，可能造成在一定深度一下供氧不足，或者在较浅深度通风过大，造成能源的浪费。这就需要变频技术对通风机进行控制，以保证在不同深度环境下作业的人员能够拥有充足的氧气。此外，通过变频技术对通风机风量的调节，可以在一定程度上减少能源的消耗，为煤矿企业节约生产成本。
2.3变频技术在矿井提升运输设备上的应用
2.3.1变频技术在皮带机中的应用
所有的煤矿企业在开采的时候都会使用一个设备就是皮带机，而且皮带机也可以起到运输的作用，因为皮带具有传送作用，因此煤矿企业所使用的皮带机功率都比较大。我国所使用的皮带机基本都是用液力偶合器来完成传送功能，但是液力偶合器会产生强大的电流。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果电流太强，那么不仅仅是影响电网，还会破坏皮带机的内部结构，因为强大的电流会造成系统内部的温度升高，从而会使内部结构出现故障。这对于使用皮带机以及对皮带机保养十分的不利，还会缩短了皮带机使用的时间。当皮带机的使用时间减少，间接的煤矿企业的成本就增多。而在皮带机中使用了变频控制技术，就能控制皮带机中的电流，以免皮带机在运行的时候，出现强大的电流影响皮带机的使用。而且在使用的效率上，能大大的提高皮带机运行的速度，保证在使用中实现高效，从而使煤矿企业的利益不受影响，还能经济利益。因此要在皮带机中应用变频控制技术。
2.3.2变频技术在矿井提升机上的应用
当前，PLC控制系统和高压变频调速控制系统是矿井提升机变频技术的主要应用。在矿井提升机高压变频调速控制系统设计中，通过对单元串联多电平能量回馈型四象限高压变频控制系统的应用来增强系统的安全性和抗干扰性，从而使提全过程中的速度控制、位置控制、保护功能及动态画面监视等功能变得更加安全可靠，这一措施大大改善了提升机启动、运行、加速、减速等运行阶段的性能，使设备钢丝绳的机械冲击得到减少，提升系统的安全水平也得到大大提升。除此之外，还使高压回路与低压控制回路之间的通讯变得更加便捷。
2.4变频技术在水泵中的应用
在生产煤炭的过程中，水流量是依据实际情况进行的，一般情况下，会在变工况的时候运行，利用机械对阀门的实际开度合理调节，达到水泵运行的目的。经过长时间的运行，会不断降低水泵运行效率，缩短设备使用期限。在水泵设备中合理应用变频技术，主要就是利用变频器和PLC控制器，在设备中安置PLC控制器，可以在一定程度上提高变频器的智能化和灵活性，确保可以高效、安全的生产运行。变频器可以灵活控制水泵的启停，可以降低因为频繁起停和空转过程中的能量消耗，确保在恒定井下液位的时候，还可以最大限度降低设备损耗。
2.5变频控制技术在井下绞车电控制系统中的应用
在电控系统和保护系统中采用变频调速技术，其中有一些具体细节，输入电源660V，频率大小为50Hz，输出功率可在0～50之间调节，电压变动范围必须保持在负15%到正10%，频率变动的范围保持在负2.5%到正2.5%，过载能力要强，在负载变化负120%到正120%额定负载中符合四象限运行要求。变频技术在井下绞车电控系统中的应用具有重大的作用，至此电控系统控制下的各种仪器工作正常，数据显示也更加直观可见，大大降低了相关技术工作人员的工作任务。其次，加上其占地面积较小以及方便使用的特征受到了各个行业的广泛亲睐。
3结语
综上所述，变频节能技术拥有着显著的节能减排效果与优秀的变频调节功能，上述优势也增加了我国煤矿生产企业采用变频节能技术的动力。展望未来，随着变频节能技术的成熟度越来越高、稳定性越来越好，其应用领域与范围一定会进一步扩大。
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作者简介：
曹哲哲（1989.7），男，陕西咸阳人，西安科技大学，助理工程师，单位：陕西黄陵二号煤矿有限公司
论文作者:曹哲哲
论文发表刊物:《电力设备》2017年第24期
论文发表时间:2017/12/20
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