摘要：煤矿生产中应用的机电设备类型和数量都很多，为了提高生产效率，煤矿企业一般会使这些机电设备长期处于运行状态。机电设备的运行需要电能提供动力，所以煤矿生产过程会消耗大量能源，这不符合能源可持续发展以及节能降耗原则。变频节能技术与煤矿机电设备的结合恰巧能改善这一状况，使机电设备能源消耗量减少。相关人员还要对这种技术的运行原理进行分析，以使其在设备中得到良好应用。
关键词：变频节能技术；煤矿机电设备；应用
引言
传统的煤矿机电设备其功率基本是恒定的，无论在什么样的工作需求下，都产生同样的能耗。在需求较小时，会出现不必要的能源浪费。将变频节能技术应用于煤矿机电设备，通过改变设备电流频率，可以调整其运行功率，设备所消耗的能源也会随之改变。由此可见变频节能技术可以实现煤矿机电设备能耗的精确控制，具有较高的应用价值。
1变频节能技术的运行原理
变频节能技术是种集成度和综合性比较高的技术，因为该技术中集成了多种信息技术和高科技，在技术作用下，变频器应运而生。技术在装置中应用时，会对电流的形式进行转变，在转变的过程中，电流频率也会发生变化，而后者的变化，会使不同类型电流结合更好。变频器中的半导体器件会使电流频率改变，在改变过程中，并不会消耗能源，同时设备也会受到控制。变频器在利用过程中，会对电流进行转变，转变内容为直流电到交流电。交流电还会继续转化，虽然电流形式不会发生变化，但频率会作出改变，该改变的过程属于不可逆行为。煤矿机电系统中的各种电气设备对交流电的频率要求不同，不可逆转换恰巧能满足设备对不同电流的要求。该种技术在应用中，还会对相关的电路以及设备形成安全维护作用，设备运行中受到的干扰也会被有效屏蔽。
2变频节能技术在煤矿机电设备中应用的分析
2.1采煤机中的应用
现阶段，变频节能技术应用于采煤机，形成了采煤机变频调速系统，并且得到了不错的发展以及更为合理的完善，大大地改善了以前“一拖二”（指一个设备可以输出几个分支，比如1台压缩机带2个散热器，即为一拖二）的现象，已经发展为现状的“一拖一”，以国产电牵引采煤机为例，其在变频节能技术应用支持下所设计制造的采煤机变频器工作电压能够达到380V，同时最大行走功率达到2伊100kW，能够在额定转速下实现恒定转矩调速，在额定转速上实现恒定功率调速，以及在2台变频器间实现转矩的平衡和主从的控制等重要功能。
随着变频节能技术的改进和不断完善，使得其可以与煤矿设备对电牵引的需求完全符合，在牵引尺寸上对电机设备进行限制，亦使得其在功率上不能较大。对于相同尺寸规格的机电设备来说，交流电机更可以有效提升功率和系统的可靠性。就一般情况而言，对变频结构系统的牵引不可能只有一种电机，而其中的交流系统以及直流系统因其可靠的使用性能和较长的使用寿命等诸多优点，得到了广泛的应用。另一方面，通过使用牵引变压器来为牵引部分提供电能，可以改变原有的电流模式，再通过大功率的晶闸管的作用将其转换成可变频率和电压的交流电，从而做到无极调速。此外，变频技术还起到了保护煤矿机电设备的作用，最为常见的就是过负荷以及熔断丝切断等等。通过使用变频技术的相关保护功能，在发生故障及危险时，保护功能会立即终止变频器，故障的情况也会被显示到数码管上，利用数字面板对参数进行合理的设置，从而保障其在额定转速上进行恒定调速。
2.2井下传送带的应用
业内人士周知，带式运输机是进行煤矿井下运输所需动力的主要提供设备，可是，实现运输材料的远距离传输，同时保证了驱动装置和运输物料装置的分离，可以有效避免皮带打滑等诸多问题的发生，保障了煤炭运输的可靠性和连续性。通过将变频技术应用于井下传送装置，可以实现对皮带的软启动，确保设备的安全启动和工作流程整体的稳定运行，除此之外，通过变频技术这一核心技术，可以实现对利用率在最大限度上的增加，保障了对能源实现九成以上的利用率，同时，还可以使能源的消耗得到有效的降低，将煤矿机电设备运行过程中所产生的多余负力进行输送，实现运行过程所消耗热力的降低。
在皮带输送机中使用变频技术，其实现的原理与在提升机中的应用有很大的相同之处。在通过皮带的使用对井下的煤炭进行运送的过程中，实际上是极大限度的发挥了利用摩擦力起到牵引效果的关键作用，在支撑辊轮上，物体通过利用张力的变形以及所产生的摩擦力使自身得以运动，从而达到对煤炭进行运输的目的。在以往对煤炭采用皮带机进行运输的过程中，皮带的启动工作是通过液力耦合器的使用来实现的，长此以往，将会很容易的导致皮带的老化甚至会出现皮带断裂的情况。通过在皮带输送设备中使用变频技术，可以在启动电机的时候实现对电流波动的有效降低，同时，还可以使机电内部所产生的冲击等现象得到有效地缓解和减少，使皮带机能够有效提高其传送的功能，使功率同步等相关问题得到有效的解决。
2.3流体负荷设备中的应用
在流体负荷设备中应用变频节能技术主要有两方面的体现：其一，风机中的变频调速；其二，泵中的变频调速。就现阶段的形势而言，在风机中采用变频调速功能的现象日益增多，与此同时，出于对特殊情况的考虑，还研发制造了相应的变频调速设备。对风机进行相关改造之后，类比于没有进行变频节能改造的风机，其在最低转速上实现了有目的性和良好效果的降低。这一现象说明，改进之后的风机对于矿井的特殊情况做到了更为合适的拟合，实现了煤企煤炭生产活动对电能资源使用的有效降低。通过在煤矿生产所使用泵设备中应用变频节能技术，不仅能够有效提升煤矿开采给水以及给液体用泵设计的灵活性，而且使得产品的质量得到了大幅度的提升。同时，通过变频技术的使用，还可以实现对抽水泵进行平滑启停等的灵活控制，从而保证了井下液位始终能够处于恒定状态，避免了由于频繁启停水泵和水泵空转所造成的电能浪费，也使得设备的损耗在一定程度上得到了有效的降低，保障了煤企生产活动的安全高效。
2.4煤矿通风机中的应用
煤矿通风机由主风机和局部通风机两个重要部分组成。主风机一般都是安装在地面上，大多为抽出式风机。局部通风机是安装在井下的通风装置，大多为压入式风机，在巷道掘进中使用。通过在煤矿使用通风机可以对采煤过程中产生的有害气体进行稀释并从矿井内排出，使矿井下能够形成新鲜的风流，从而使矿井内的温度得到有效缓解和降低。随着矿井内开采和挖掘工作的不断进行，井下通风条件及需求不断变化，从而对矿井风机运行功率等要求发生改变，需要通过不断更换风机来确保矿井开采生产的安全性。通过将变频节能技术应用于煤矿开采所必须的风机机电设备中，可以实现以巷道的实际需求为参量和依据，从而达到合理调节风机的目的。通过这一过程的实现，可以保证对能源的节约达到最大化，使以往风机时常处于满负荷的工作状态得以有效、合理的缓解和改善，通过对风机的改造，还可以实现以前不具备的软启动功能，通过这一功能更能实现对风机的实时有效控制，还不会对电网造成冲击。
3结论
煤矿机电设备在进行变频节能技术改造之后，不仅可以减少设备能耗，使之高效率地工作，还可以减少设备的功能消耗，响应了国家可持续发展战略的要求。所以在未来的工作中，煤矿企业的机电设备要结合实际引入变频技术，保证减少能源的消耗，合理地利用能源，提高煤矿企业的经济效益。
参考文献
[1]刘文龙. 煤矿机电设备中变频节能技术的应用分析[J]. 科教导刊(电子版), 2019(6):279.
[2]王桂贤. 煤矿机电设备中变频节能技术的应用[J]. 科学技术创新, 2019(15):173-174.