摘要：在我国工业化的进程中，煤矿资源起到了至关重要的作用，当前我国的煤矿需求量与日俱增，用于煤矿开采的电能也逐渐增多。在煤矿开采中，需要很多的机电设备实现煤矿的开采和清洁，由于当前我国提出了可持续发展的理念，在这些设备的运行中，要采取节能技术对其进行优化，降低能耗，这样可以大大降低煤矿开采中耗用的电能。基于此，以下对煤矿机电设备中变频节能技术的应用进行了探讨，以供参考。
关键词：煤矿;机电设备;变频节能;应用
引言
现阶段，一部分小煤矿开采技术还较为传统和落后，生产耗能较大，生产效率较低。变频节能技术的发展和应用可以有效地降低能耗，因此，在各个行业得到了广泛的认可。近年来，有越来越多的企业开始应用这项技术，变频节能技术在国内尚属空白阶段，可上升空间比较大，具有很大的推广应用价值。
1煤矿机电设备中变频节能技术的原理
当前，在我国煤矿开采行业中主要在采煤机、提升机和皮带机中应用变频节能技术，其工作的基本原理是：基于交流电的固定周期模式来改变设备的运行功率，在变频模式的基础上，引入智能化电气系统，实现智能变频，例如机电设备在空载运行时，设备可以马上将功率降到最低，这样可以降低运行耗用的电能；一旦设备满载运行或者持续高峰作业，设备可以将功率调至最高，这样既可以保证采煤效率，又可以降低能源消耗，是当前我国煤矿开采行业中较为重要的研究内容。通过在机电设备中合理地应用变频节能技术，还可以实现智能化的操作，节约成本、解放劳动力，提升采煤过程的安全性和智能性，更好地促进我国煤矿开采行业的发展。
2变频节能技术的历史背景
就目前而言，我国的能源资源结构比较单一，依旧以煤为主导地位，占能源资源总量的80%以上，正因为如此，对空气的污染特别大，对环境的破坏更为严重，对人类产生的危害甚至无法预估。据研究者进行预测分析可以知道，我国尚有数值可观的煤炭储备量，以此推算，如果以年产50亿吨原煤的速度，还可以供应至少100年。即使这样，但优质的煤炭资源却少之又少。而其中最为关键的是，我国是一个能源消耗大国，但是，能源的利用率特别低，在国际上甚至排名在倒数几位。在我国，很多用煤的企业一直采用粗放的生产方式，多年来一直都没有改变其生产经营方式，一些小煤矿的回收率还达不到10%，这将远远达不到预期的要求，将造成煤炭资源的极度浪费。据资料的不完全统计，1949～2019年，短短70年的时间内，全国煤炭资源浪费了多达500多亿吨，如果按照这个速度进行下去，全国将会有更多的资源会被浪费，所以必须开发一些新的科学技术，确保煤炭资源不会白白地被浪费。
3变频节能技术在煤矿机电设备应用中的作用
变频节能技术即通过对运行状态下设备的电流频率进行调整，而达到降低设备运行能耗的目的的一种新型技术，具有良好的节能效果。变频器设备是变频节能技术的重要体现，此设备具体由电源装置、电极电容装置、数控装置和质量输入装置等部分组成。在这些设备的有效配合下，变频器可以有效对机电设备运行状态下的电流频率进行控制，从而达到改变设备运行转速的目的。变频节能技术应用于煤矿机电设备所起到的作用具体如下：首先，能够有效降低煤矿企业的运行能耗，促进煤炭行业由粗放型向集约型方向转变，促进产业的健康发展。其次，变频节能技术在煤矿机电设备中的应用可以有效确保机电设备的稳定运行，降低机电设备运行过程中产生的设备损耗，不但有利于节约企业在设备巡检和设备维修方面的人力物力投入，也有助于煤矿机电设备管理效能的提升。
4变频节能技术在煤矿机电设备中的应用分析
4.1变频节能技术在风机设备中的应用分析
在煤矿开采过程中，由于矿井下存在大量的有害气体，需要长时间对矿井进行鼓风稀释有害气体，如瓦斯等易燃易爆气体。一般矿井下用风机设备进行换气操作，随着煤矿开采阶段的不同，煤矿内气体质量也有所不同，所以需要在风机设备中应用变频节能技术，既能保证空气安全采煤的要求，又能减缓风机设备的压力，在空气质量达到要求或者没有大量瓦斯气体时，风机可以停止操作，这样可以显著降低风机设备消耗的电能。在这个过程中，需要将空气检测设备和变频风机结合在一起，这样风机可以根据空气的质量情况自动调节运行模式，只要井内空气质量满足要求，风机就可以停止运行。当前这种技术的发展已经比较成熟，在我国矿井内应用较为广泛。
4.2变频节能技术在煤矿采煤机设备中的应用
煤矿采煤机是煤矿企业运行过程中的重要作业工具，在很大程度上支持着采煤工作的开展。采煤机能否有效运行，对煤矿的生产效率及工作人员的绩效薪酬产生着十分重要的影响。采煤机承受着较大的机械应力，在工作过程中需要在一条采煤动线上不断重复，而且由于工作环境温度低、湿度大且存在一定的腐蚀性液体和气体，所以，在煤矿运营过程中，采煤机常常会出现各种故障。但是，采煤机出现故障不仅严重影响着工作人员的生命安全，而且还可能引发各种严重的安全事故。变频节能技术在采煤机中的应用必须要从采煤机的特殊性出发，并在此基础上实现采煤机的升级改造。首先，技术人员可以从变频器的现状出发，在采煤机中装入相应的数控软件，有效利用变频器提升采煤机的采掘速度和工作质量，提高采煤作业的针对性和采挖效率。其次，变频节能技术可以减少采煤机的损坏，从而有利于节约采煤机的维修费用。然后，技术人员应加强产品的研发、升级，不断研究新型采煤变频器，提升变频器的兼容性，将以往的“一拖二”系统向“一拖一”系统转型升级，促进采煤机有效性的进一步提升。
4.3变频节能技术在提升机中的应用
在煤矿开采中，对于矿井类型的矿山，主要是依靠煤矿提升机来将地底的煤矿提升到地面，然后进行下一步的加工。为了保证煤矿开采的效率，要保证设备不间断运行，但是设备在提升过程中，空载和满载都会消耗电能，为了解决这个问题，煤矿企业在提升机中应用变频节能技术，结合智能化操作平台，可以实现空载和满载不同的功率，这样既能保证设备运行的效率，又能显著降低电能，在我国的煤矿开采行业中应用较为广泛。当前较常见的提升机型号为JD-BP32-185P，其应用已经较为成熟，运行比较稳定，节能效果较好。
结束语
变频节能技术可以明显地降低能源的消耗，提高设备的运行速度，保护机器设备的正常使用，提升煤矿的经济效益，降低生产成本，节约人工成本、保护环境等。伴随着社会的迅速发展，我国的各项技术正处于一个高速发展的时期，随着对它的研究越来越深入，研发部门投入了更多的资金，派出高端人才到国外深造，以及我国各级政府的大力配合，我国的各项科学技术一定会取得高质量的发展。
参考文献
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