付博 黄友京
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摘要：煤矿开采过程中，机电设备是不可或缺的工具之一，机电设备的应用提高了开采的效率，有效保证了施工的安全性。而在机电设备中融入变频节能技术可以进一步降低设备应用期间产生的能耗，节约资源能源，优化开采质量。因此，本文在概述变频节能技术简介与基本原理的基础上，对煤矿机电设备变频节能技术的具体应用进行了深入的探讨，以供相关的工作人参考借鉴。
关键词：煤矿机电设备；变频节能技术；应用
1变频节能技术简介与基本原理
1.1变频节能技术简介
变频节能技术，是利用半导体元件作用，有效控制并改变电流工作频率，确保设备使用效率提高的同时，降低能耗，该新型技术称之为变频节能技术。整个技术中，电源板、电极电容、键盘及控制面板等构成的变频器是核心，变频器可有效节省机电设备能耗。在煤矿机电设备中应用变频节能技术，可以使得电动机负载状况得到明显改善，对降低能耗、输出频率调节以及电动机使用寿命的延长发挥着重要的作用。
1.2变频节能技术基本原理
变频技术的基本原理是利用半导体元件把工频电流信号转换成其他频率，然后把交流电转换为直流电，再依靠逆变器控制和调节电压与电流，让煤矿机电设备进入调速的过程。也就是说，煤矿机电设备的变频是通过改变电流频率来控制电机转速，实现机电设备的自动节能运转。因此，未来煤矿机电设备长期使用中应重视变频节能技术的高效利用，不断降低设备能耗，增加煤矿生产效益的同时也为各种机电设备长期的正常工作提供可靠地保障，从而全面提升我国煤矿企业的整体生产水平。
2煤矿机电设备中变频节能技术的应用
2.1变频节能技术在风机设备中的应用
在煤矿开采过程中，由于矿井下存在有大量的有害气体，为了保证煤矿开采的安全性，必须要长时间对矿井使用鼓风机，以此对有害气体进行稀释，否则的话，这些气体必将对施工人员的人身安全造成较大的影响，在所有采煤工作中，风机是必须的，其可以对矿井下的空气进行优化调节，保证采煤工作人员的安全。而在采煤工作实施期间，井下空气环境处于不断变动的状态，因此，风机设备在应用时应当启动不同功能，这样才能更好的发挥设备作用。将变频节能技术应用于风机设备之中，可以灵活的对风机设备功能进行优化调整，这样矿井下空气质量可以得到更好的保障，还可以减轻风机设备运行的压力，因为如果风机设备长期高功率、高负荷的运行，那么设备损耗机率就将会增大，而变频节能技术的应用，则可以有效的降低设备损耗。在风机设备应用期间，为了深入了解煤矿内空气质量是否达到标准要求，还可以尝试将风机设备与空气质量检测设备联系在一起，实时检测井下空气状况，分析何时需要应用风机设备，然后灵活应用，这样可以有效的降低能耗。当前，节能变频技术在风机设备中的应用相对来说还是比较成熟，其在我国大部分矿井内都有所应用。
2.2变频节能技术在煤矿皮带输送机中的应用
煤矿皮带输送机的稳定、高效工作，可以满足煤矿生产现场的实际需求，确保煤矿生产计划的顺利实施。皮带输送机将井下的煤按照合理的工作方式运送到地面时，其中摩擦力的存在将会使皮带输送机完成各项作业计划：摩擦力通过与张力的共同作用能够使物料在支撑辊轮上进行运动，实现井下煤炭的正常输送。
同时，由于煤矿皮带输送机的软启动依赖于液力耦合器，长期工作中可能会降低皮带的工作性能，致使其出现老化、断裂现象，影响着皮带输送机的工作效率。
为了避免这些现象的出现，应结合变频节能技术的优势加强对煤矿皮带输送机的严格把控，减少其内部构件发热与冲击现象出现，促使其功率同步与平均问题能够得到顺利的解决。
2.3变频节能技术在采煤机中的应用
采煤机是煤矿开采工作实施的基础所在，一般情况下，采煤机有三个核心系统，即电气系统、液压系统和机械系统，变频节能技术应用于采煤机中，主要是对这三个系统进行优化和调整，进而达到采煤机节能的目的。如果从组成成分分类，采煤机又可以被分为切割部、装载系统、行走装置的部分。首先，对于切割部来说，针对矿井下不同类型的工作面其功率要求也有着细微的差异，因此就需要结合具体情况对功率进行调设，比如说采煤工作面比较大的情况下，如果切割机的功率比较小，那么可能就会导致切割费时费力，进而在无形间增加工作量，造成不必要的能源消耗，应用变频节能技术，对切割功率进行灵活调整，可以更好的优化切割质量，提高工作效率。针对装载系统，在应用变频技术时，则需要结合采煤量对运行功率进行调节控制，要保证装载速度与采煤速度彼此能够密切配合，如果装载速度慢于采煤速度，那么可能会导致大量煤炭资源难以及时被装载，这样就会对开采效率产生影响。针对行走装置，关键在于对牵引力进行合理的控制，牵引力控制不合理的情况，行走装置的功用可能难以有效发挥出来，这样必将会对设备的有效应用产生不良影响。一般来说，行走装置运行期间，牵引力充足的情况下，应当最大限度降低对电力资源的消耗，设备运行时，要控制好运行时间，因为采煤机并非是在所有情况下都需要满负荷运行的，所以说，在其没有满负荷运行的情况下，可以借助变频技术对负荷进行优化调整，以便更好的延长设备使用寿命。
2.4变频节能技术在井下水泵中的应用
煤矿开采中，一般选用开启调节管网阀的方式调节水泵流量，即转速保持不变的情况下，有效调节流量。但此种情况下，转速一定条件下，水泵电机设备依然保持持续运行，此方式的经济性有待考察。变频节能技术利用结合水泵流量大小有效控制电机设备转速情况，以此达到有效降低能耗的目标。现阶段，一些煤矿企业资源开采中，所选水泵功率比较大，且数量大，在煤矿电能总量中，电能消耗占到20%-30%。因此，基于此种情况下，在煤矿水泵中应用变频节能技术意义重大。
2.5变频节能技术在提升绞车中的应用
提升绞车在煤矿中承担着提升矿石、材料、工作人员、机械器具的任务，随着变频器的快速发展，变频绞车技术在逐渐成熟。因变频绞车具备无级变速、耗能低，易维护等众多优点，广泛应用于提升绞车中。煤矿绞车提升质量较大，因此设备运行荷载较大，工作特点是启动时冲击力大，惯性大，在提升与落地的瞬间有较大能量反馈，会对设备的使用寿命与稳定性造成影响。变频器能够改变电动机电流频率，实现对电动机进行调速，且调速区间宽。变频张紧绞车由于电机具备无级变速能力且对张力控制灵敏，可有效降低启动与卸载时对设备造成的能量反馈。
3结束语
当前我国对于煤炭资源的需求量极大，多个行业的发展建设都需要煤炭资源做支撑。煤炭资源开采期间机电设备不可或缺，但是机电设备运行时，电能消耗极大，这与我国经济可持续发展的理念是背道而驰的，为了有效的解决该问题，降低对能源资源的消耗，就需要合理应用变频节能技术，发挥该技术在机电设备中的作用，推进我国煤矿开采行业的发展。
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