李成西 易辉
陕西陕煤黄陵矿业有限责任公司一号煤矿 陕西延安 727307
摘要：我国是世界最大产煤国，煤炭在国家经济社会发展中占有极重要地位。针对煤矿机电设备应用变频技术，不仅能够提升操控性能，还能取得明显的节能效果，实现安全、高效、绿色生产。因此，有必要不断加大对技术创新工作的投入，逐渐增大变频节能技术在各大煤矿中的应用力度，从而帮助促进我国煤矿企业的发展，提升采煤效率，确保工作安全。基于此，本文主要分析了煤矿机电设备中变频节能技术的应用内容，可供参考。
关键词：煤矿；机电；设备；变频节能技术
1变频节能技术的概述
变频节能技术就是在机电设备中通过一定的科技手段达到电流频率的改变技术。变频技术核心为变频装置（如图1所示），其构成较为复杂，主要包括：电源板、电极电容、键盘以及控制面板等部件，在这些部件的有效结合下，通过电力半导体器件的通断作用，将工频电源变换为其它频率实现变频节能的功能。
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图1变频装置图
在传统的机电设备中，电流频率是不能改变的，所以在设备运行中，转数也是不能改变与控制的，这样就使机电设备长时间处于一种恒定运行状态，不利于设备全生命使用周期，且损耗了大量能源。变频节能技术的出现，很好的解决了这一难题，不仅改变了机电设备的运行速度，根据生产需要调节设备运行状态，降低的设备运行损耗，而且延长了设备的使用年限。作为一种转换技术，变频节能技术能够将直流电逆变为差异化频率的交流电，在此种变化中，只有频率发生转变，并不会影响电能的变化。变频节能技术能够促使交流电转变，进而减少电能的损耗。
2在煤矿机电设备中应用变频技术的主要原因
煤矿生产使用多为大功率、高耗能机电设备，通过变频技术可以有效降低煤炭生产过程中所消耗的电能，用尽量少的成本获得最大的经济效益，同时还能减少设备排放的废物，降低煤炭开采活动对生态环境的破坏和污染。对于煤矿企业而言，想要降低生产成本，实现高效、节能、绿色生产，只有合理运用变频技术，增加具体的应用案例，为研究人员提供研究资料，不断创新变频技术，大幅降低机电设备运行过程中所消耗的能量，提升机电设备的可控性和节能性。可见，在煤矿机电设备中合理应用变频技术至关重要。新时期煤矿企业应该深入研究和分析变频节能技术，明确其应用的重要性，在不影响开采效率、效益基础上，灵活运用变频节能技术，降低电能损耗，谋求可持续发展。
3变频节能技术在我国煤矿机电设备中应用分析
3.1变频节能技术在采煤机中的应用
采煤机作为煤矿机电设备中重要组成部分，电能损耗量较大，其中包含电气系统、机械系统和液压系统等，基于变频节能技术，可以实现各系统能耗降低。其组成部分可划分为采煤机，包括装载系统、切割部、行走装置和其它控制装置等。切割装置结合不同工作面动态调整设备运行功率，大功率适合大工作面作业需要，将煤矿快速纳入到装载系统中，小工作面下减少切割工作面，以实现节能减排的目的。装载系统需要结合采煤量来调整设备运行功率，促使装载速度和采煤速度匹配。行走装置，采煤机作业时牵引力有所偏差，需要变频调节行走装置频率，保证牵引力足够基础上，将电能损耗降到最低。
3.2变频节能技术在胶带输送机中的应用
在胶带输送机将井下的原煤运送到地面上的过程当中，变频技术可使胶带更大地发挥摩擦力的牵引作用，通过张力变形和摩擦力带动物体在支撑辊轮上运动，成功地完成原煤运送工作。在传统的胶带机运输过程当中，采用液力偶合器来实现胶带机的软启动，这常常容易造成胶带断裂和老化。采用变频技能技术主要是降低电机启动时的电流波动，减少机电内的机械冲击和发热的情况。使得胶带机的传送功能能够获得最大的发挥，解决功率平均和同步问题。
3.3变频节能技术在负载荷设备中的应用
在负载荷设备中应用变频节能技术，结合煤矿特殊作业环境，不断加强变频调速设备研发，实现采矿设备变频操作。例如结合风机设备运行情况逐步改造和完善操作，提升设备使用性能。根据矿井实际情况，综合检查和分析风机设备运行情况，在此基础上调整风机的风量、风压，通过变频改造后，节能性是原基础的3倍左右，效果较为显著。
3.4变频节能技术在提升机中的应用
提升机是在矿井生产中需要进行重复启动与操作的机电设备，具有较多的调速任务，这就极容易造成设备发生故障，进而影响煤矿正常的生产活动。提升机在利用变频节能技术后，其性能得到了很好的提升，在内部软件的帮助下，可高质量、高速度的完成升降机调速任务，减少了电阻损坏的次数，降低了设备维修量与维修成本。此外，变频技能技术在提升机中的应用，也降低了能耗，节约大量电能。随着变频节能技术的不断发展，相关人员研究出了专门用于提升机的变频器——风光提升机变频器，这种变频器具有很高的兼容性，并再次提升了提升机的性能，在煤矿企业中受到广泛应用。
4变频节能技术在煤矿机电设备中的应用前景
目前，随着电子技术和微电子技术的快速发展，各类型高压大功率调速器的发展日新月异，并在具体应用中不断完善，应用变频技术的煤矿机电设备不仅使电能得到有效节约，生产成本明显降低，进而实现产品质量不断提高的目标。而且变频技术也是对煤矿生产工艺进行不断完善的一个有效手段。近年来，尽管新型节能资源在我国地开发不断深入，煤炭资源在一定程度上降低了使用比重，但是煤炭在我国还具有较大的基数。今后煤炭行业将在较长时间内，一直保持稳定发展的状态，并作为一个高能耗产业在我国较长时期内一直存在。煤炭企业管理者一定将在煤矿机电设备中引进变频节能技术，加快该技术的应用，才能充分发挥煤炭企业的潜能，使煤炭企业实现可持续发展。
5结语
总之，为促进煤矿生产的安全高效运行及有效预防机电设备事故的发生，需要不断提高员工安全意识，加强对矿井机电设备的综合利用等，杜绝各类事故隐患的出现，推动煤矿企业的安全、高效、节能、绿色、环保可持续发展。变频节能技术的应用是工业发展的必然趋势，通过先进的科学技术，可将煤矿机电设备中设备的运行速度、功率等能够更为准确的控制，并且能降低设备在使用过程中的损耗程度，提高生产效率，保证生产安全性，不仅能提升煤矿企业的经济效益，还能促进我国煤矿行业向科技化的方向发展进步。
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作者简介:李成西（1975-），男，陕西渭南人,汉族，助理工程师，毕业于西安科技大学，本科，陕西陕煤黄陵矿业有限责任公司一号煤矿技术中心主任，从事科技管理工作。
易辉（1987—），性别：男；籍贯：陕西临潼；民族：汉；学历：本科；助理工程师； 单位：陕西陕煤黄陵矿业有限公司一号煤矿。