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。为了响应国家可持续发展的理念，节约资源，要在煤矿开采中做好规划，节约用电，利用变频节能技术对煤矿机电设备进行优化，在保障煤矿开采效率的同时，尽可能降低电能的消耗，这样才符合我国可持续发展的理念，促进我国经济的发展。
关键词：变频节能技术;煤矿机电设备;应用;
引言
煤矿行业中，先进技术的应用取得了一定的成果。在现阶段来看，计算机电机技术在机电设备得到了广泛应用，自动化控制技术、电子信息技术也广泛应用在了煤矿机电设备中，整体来看，大功率输送技术逐渐成熟，在根本上使煤矿行业进一步实现了自动化生产。在煤矿机电设备中，通过变频控制技术的不断融入，煤矿开采工作变得更加清洁，在节能方面取得了较为满意的效果。
1变频节能技术概述及工作原理
1.1变频节能技术
我国虽然在能源科技上取得了比较明显的成效，但是和世界能源强国相比较，还有着明显的不足，比如，在国外一些发达国家，早就研发出了煤炭的节能开采技术，早已经应用在了一些重点煤矿区域，在这些区域内完全可以做到无人化开采。在国外，变频节能技术已经发展得非常成熟，基本能保证在2035年之前实现智能化地开采模式，而在我国，这项技术还有很大的发展提升空间。
1.2变频节能技术原理
变频节能技术的基本原理：在某一段时期内，一些设备所使用的交流电的频率都是固定不变的，维持在一个平衡的状态中，而变频节能技术打破了这个平衡，使频率可随时发生变化，并且可随着人们自己的意愿随意调节，简而言之，就是工频电流的信号在整流器中变为直流电源，相关的原理如图1所示。变频器的结构比一般的设备更加复杂，组成部分也十分重要，涉及的元器部件种类繁多，变频器会根据设备的实际情况，对电机的速度进行控制，可以达到节约能源的目的，其中，每个系数都代表着不同的意思，比如，PID控制，它主要控制着比例、积分、微分等相关系数，目标值进入电流中，输出值返回到压力变送器中，返回信号。
2煤矿机电设备应用变频节能技术的现状
随着我国工业化的不断发展，煤矿的需求量越来越高，煤矿开采中耗用的电能一直居高不下，为了解决这种耗能高的情况，在我国煤矿产业开始应用变频节能技术于机电设备中，当前主要在采煤机、提升机、风机及皮带机中应用了变频节能技术。相关数据显示，用于煤矿开采的电能已经有所下降，基于这种形势，工作人员要深入研究变频技术的应用，在保证煤矿开采效率和质量的情况下，大幅降低煤矿开采耗用的电能，促进我国煤矿开采行业走上环保节能之路。
3在煤矿机电中的应用分析
3.1在采煤机中的应用分析
在目前矿井使用的采煤机种类中，采煤机的主要生产技术为变频技术。变频技术具有动态控制的优势，在采煤机生产中发挥着极其重要的作用。而变频器在采煤机中所占的比例较小，空间较小，导致采煤机的内部构造更加合理，使用变频技术能够有效提升整体的生产效率，当出现问题时能够及时发现并解决以提升整体的矿井生产力水平。
3.2变频控制技术应用于皮带机
与提升机相比，皮带机会消耗更多功率。由于摩擦力以及特殊张力的相互作用，在皮带的滚轴上会实现相应的运动。在传统技术中，需要减压空载启动方式，以及转子串接电阻等相应的方式，不过，因为启动电流比较大，在电机内部的温度就会过高，进而出现机械冲激，又或者是电压剧烈波动等现象。另外，因为启动时间比较短，会进一步加快皮带老化现象，甚至会出现断裂现象，所以，皮带性能需要达到一定的标准。当液力耦合器进行运转的过程中，会进一步磨损零部件，从而使内部油温过高，这样就会增加维护难度，还会造成一定的环境污染，很难将功率平均。变频控制技术的优势:在皮带机中，经过变频控制技术的运用，可以起到软起以及软停的作用，在根本上优化了皮带机的整体性能。具体的优势主要体现在以下方面。①根据实际的负载情况出发，合理调整输出频率以及力矩、频率，在传统的恒速工频运行方面取得一定的突破，并且还能起到节约电能的作用;②在运行中，工作效率可以超过90%，得到了显著提升;③在变频器中，经过应用能量回馈功能，可以节省很多的电能，而且还发挥了环保作用，在设备维护方面也节省了很多费用。
3.3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。
3.4变频节能调节下的负载荷设备应用
在变频负载荷的技术应用下，依照风机、泵的变频调速过程，重视风机变频调速技术的整体应用普遍操作。逐步加强变频调速设备的研发，加强煤矿特殊采集环境下的变频设备操作。按照风机运行的转速操作，逐步改造调整，提高整体性能。在改造前，需要对风机运行情况进行分析，调整风压、风量，改造后的输出功率是原始数据的3倍，在很大程度上节约了电能资源模式水平。在水泵控制调节下，需要对设备进行变频调速节能处理。根据生产工艺系统的实际控制构成，调整产品质量过程中的灵活度，加强变频节能技术下水泵的灵活运用，逐步减少平滑、减速的时间，调整外部环境的受限水平。依据井下的液体位置高度，对水泵的空转时间进行压缩，在很大程度上降低了排水泵的停止时间，调和电能的消耗、设备的损耗，提升整体生产效益综合建设水平。
结束语
综上，在煤矿行业中，由于机电设备的升级，以及变频控制技术的不断应用，在一定程度上促进了煤矿行业的健康发展。经过变频控制技术的运用，提升了机电设备的稳定性、安全性，在速度方面具有较强的可调性能，实际操作也比较简单，在工作效率方面也有所提升，且不会占据很大的空间，在拆卸时也比较便捷。煤矿机电设备应用变频控制技术后，生产过程得到了全面优化，在节能方面发挥了很大优势，提升了能源的利用率以及生产效率。
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