摘要：煤矿是我国多个行业广泛使用的能源之一，如发电、供暖以及工业生产等，为我国社会和经济发挥至关重要的作用，包括促进各领域快速发展、创造更多的经济效益等。在各领域发展过程中，煤炭资源需求量不断增加，为提高煤炭资源的开采效率，并且缓解煤矿资源能源短缺压力，需要煤矿企业积极采用先进的技术，如变频节能技术，本文围绕煤矿机电设备中变频节能技术的应用展开讨论，为煤矿生产应用该技术提供参考依据。
关键词：变频节能技术；煤矿机电设备；发展现状；应用
引言：
尽管我国煤炭资源较为丰富，但是由于未能转变传统的开采模式，导致煤炭生产效率较低，并且消耗较多的资源，其中电力资源消耗较为严重。在煤炭资源开采过程中，会使用到较多的设备，包括提升机、排水泵以及运输设备等，上述设备在运行过程中，消耗的电能超过总电能的60%。煤矿企业应转变传统的生产模式，积极应用变频节能技术，以便提高电能的利用率，从而降低生产成本，实现节约资源的可持续发展目标。
1.变频节能技术
1.1变频节能技术的发展情况
将变频技术应用在煤矿机电设备中，可以提高机电设备的功率以及控制能力等。以提高机电设备功率为例，变频技术在发展过程中，由传统的GTR、ICBT技术，转变为智能功率技术IPM，使机电设备的运行发生改变的同时，显著提升机电设备的运行功率。在机电设备控制方面，变频技术通过改进设备的压频比，可以有效控制机电设备的矢量和转矩，使机电设备具备智能化控制、人工神经网络控制等功能，在实际生产过程中，机电设备会处在自动化状态进行生产。此外应用变频节能技术，会丰富机电设备的功能，包括通信功能、节能功能以及编制程序功能等。通过应用变频节能技术，一方面转变机电设备原有的驱动方式，在保证运行需求的同时，还能获得良好的节能效果，另一方面提升机电设备的适应能力，提高机电设备在井下安全稳定的运行水平，有效降低发生安全事故的概率。
1.2变频节能技术的基本原理
变频节能技术的基本原理，主要是对交流电的频率进行改变，通过改变频率，使设备具备自动化控制能力，并且在自动化控制运行过程中，减少转差产生的损耗，使机电设备根据实际生产情况，可以对调速方式进行更改，从而满足实际生产需求。将变频节能技术应用在机电设备中，设备在运行过程中会产生变化值，变化值代表设备在运行过程中产生的负载。根据变化值以及负载，若提高机电设备的运行效率，需要改变点动力电源频率。改变点动力电源频率，可以根据公式n=50f/p，在公式中n代表设备电动机转速、f代表频率、p代表电机级数。若改变电动机转速n，需要改变频率f。若频率f在0-50Hz范围内，可以扩大电动机转速n的调节范围。
2.不同类型变频器在煤矿机电设备中的应用
2.1常规式变频器在煤矿机电设备中的应用
煤矿生产需要使用到较多的机电设备，不同的机电设备内会配置常规式变频器。常规式变频器具备多种功能，包括低能耗、节约能源等，并且在运行过程中，会展现出较高的灵活性、智能化等特点，在实际生产中操作简单便捷。在科学技术发展过程中，对常规式变频器进行优化，增强常规式变频器在机电设备中的应用价值，并且使常规式变频器具备模块化、多功能等优势，具体优势体现在以下几点：一，使参数结构更加标准，利用标准化的参数结构，可以开发出调试软件，工作人员在软件中设定运行参数，可以提高变频器的智能化运行功能；二，增加机电设备的功能；三，提高通讯接口的集成能力，使通讯接口安全稳定的运行。
2.2交流四象限变频器在煤矿机电设备中的应用
煤矿生产过程中会使用到较多的机电设备，煤矿企业应根据生产环境，采用适应性良好的机电设备。如在大坡度工作面进行开采作业时，应保证机电设备具备稳定的运行能力，防止在频繁的起停或者调速过程中出现问题，影响到机电设备正常的使用。
在特殊环境中使用机电设备生产时，应用交流四象限变频器，可以满足特殊环境中机电设备的应用需求。交流四象限变频器在运行过程中，由变频器向整流电路发出操作指令，使电路内生成IPM整流桥，有助于机电设备保持连续运行状态，并且在整流电路中，还会产生逆变电路，有效提升电力能源在机电设备中的利用率。
3.变频节能技术在煤矿机械设备中的应用
3.1变频节能技术在采煤机中的应用
采煤机是煤炭生产中应用较为广泛的机电设备，由于采煤机结构较为复杂，并且在较差的环境中运行，若采煤机出现问题，不仅造成采煤机无法正常运行，还会影响到采煤工作的进行。为提高采煤机安全稳定的运行能力，降低采煤机发生故障的概率，将变频节能技术应用在采煤机中，通过调节变频速度，极大满足采煤机在特殊环境中的运行需求。通过变频节能技术使采煤机可以随时进行变频调速，不仅提高采煤机的生产效率，还能有效预防故障的发生。现阶段我国正在积极建设节能绿色可持续发展社会，各领域都在积极使用清洁能源，传统的煤炭资源需求量不断减少，为保证煤矿企业正常的运转，需要积极应用变频节能技术，使采煤机具有节能的优势，从而有效降低煤炭生产成本，有助于煤矿企业创造更多的经济效益。
3.2变频节能技术在风机中的应用
在煤矿资源开采过程中，会产生较多的瓦斯，并且在极小的空间中，会提高发生爆炸的概率。为避免煤矿开采发生爆炸事故，在井下会配置较多的风机，构建良好的通风系统，保证井下煤炭开采安全有序的进行。将变频节能技术应用在风机中，可以使风机运行更加平稳，避免发生损坏情况，而且提高风机的利用率，有效节约电力资源。在应用变频节能技术过程中，需要在原有的机电调速技术基础上，配合使用电子技术和计算机控制技术，提高风机的调速能力，使风机可以根据实际生产情况，自行调整运行状态，以便为井下创造良好的通风环境。
3.3变频节能技术在带式输送机中的应用
井下煤矿资源开采过程中，需要使用带式输送机，将开采的煤炭运输至地面。带式输送机是由多个构件组成，包括机架、输送带、滚筒以及传动装置。传统的生产模式中，带式输送机依靠电动机的运转，在运转中利用摩擦阻力完成运输工作。但是在长期运行过程中，带式输送机的皮带容易出现老化情况，一旦皮带断裂，会影响到正常的运输工作。为避免带式输送机运行中出现问题，在带式输送机中应用变频节能技术，该技术可以实时获取电机产生的负力，将产生的负力传输至电网，避免传输机长时间运行发生过热情况，有效的保护输送机。此外应用变频节能技术，可以限制电机的启动电流，防止过大的电流冲击设备，导致设备出现短路，致使输送机受到损坏。
3.4变频节能技术在提升机中的应用
将变频节能技术应用在提升机中，利用该技术可以调节提升机的速度，并且使提升机具备远程操纵功能，并且协调四象限变频器与变频防爆功能之间的关系，使提升机的输入和输出接口连接更加紧密，提升煤炭资源的传输质量和效率。
3.5变频节能技术在主排水泵中的应用
将变频节能技术应用在主排水泵中，一方面增加液体的排出压力，另一方面提高液体的传输效率，使煤炭开采的每个环节，均能充分利用水资源。此外在主排水泵中应用变频技术，可以降低排水泵的电能消耗，有效节约成本。
结语：
综上所述，在煤炭行业发展过程中，煤炭行业规模不断扩大，应提升现有设备的运行能力，并且降低成本以及能耗，创造更多的经济效益，需要煤炭企业转变传统的发展理念，积极应用变频节能技术，一方面增强机电设备的智能化、自动化运行功能，另一方面通过调节机电设备的运行模式，使每种机电设备可以减少能源的消耗，同时还能提高生产效率，充分发挥变频节能技术的优势，从而创造更多的经济效益。
参考文献：
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