中国平煤神马集团公司一矿 河南平顶山 467000
摘要：本文对变频技术以及应用原理进行了简单概述，并针对煤矿机电设备中的变频节能技术应用进行分析。变频节能技术需要依赖于相关的变频器，该技术的出现实现了借助智能变频控制运行功率的功能，从而达到了节能的目的，另外其还有很多优势，相关人员在研究该技术时，可以对其进行深度挖掘。
关键词：煤矿；机电设备；变频节能技术
1变频技术
煤矿机电设备的设计，符合动力学的要求，也需要充分考虑机电设备运行的负荷要求，能够满足煤矿机电设备的正常运行，同时也能有效提高用电效率，采用变频技术对保证煤矿机电设备的正常运行是十分必要的。在工作中，变频器可以将工频电流信号转换成其他频率，但这种转换不是凭空进行的，而是需要某些半导体元件的帮助。之后，我们可以逐步实现从“交流电”到“直流电”的转变。机电设备中的变频技术是通过电流改变频率，然后智能地调节电机的转速，从而进一步控制机电设备，促进其节能高效运行。
2煤矿机电设备中变频节能技术的应用原理
当前，在我国煤矿开采行业中机电设备中应用变频节能技术的主要有采煤机、提升机以及皮带机，该技术在应用时的工作原理为以交流电的固定周期模式来改变设备的运行效率，在变频模式的基础之上，引入智能化电气系统，达到智能变频的目的。比如说机电设备在空载运行时，设备可以迅速的将功率降到最低状态，电能消耗也将会因此而降低。而一旦设备满载运行或者是持续高峰作业时，设备则可以将功率迅速调到最高，这样既可以保证采煤工作的效率不受到影响和干扰，同时还可以有效的降低对能源的消耗。在机电设备中合理应用变频节能技术，可以实现设备的智能化操作，其极大的节约了开采成本，降低了开采人员的工作强度，提高了采煤工作的完全性，其对于我国煤矿事业的发展建设有着极为重要的推动作用。机电设备中变频节能技术的变频器组成情况如图1所示。
3变频节能技术在煤矿机电设备中的应用分析
3.1变频节能采煤机的整体应用
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，这样使得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。
3.2变频节能技术在提升机中的应用
提升机作为煤矿开采中起到了重要作用。在传统作业中，调节提升机的速度需要人工在电机中增加电阻，但存在很大的弊端。其一是安全问题，其二是耗费电量太多。
而使用变频节能技术则能很好地解决提升机在运作中存在的弊端，既可以精准的连接转换提升机内部的各个线路，还可以增加其作业效率和稳定性，在操作和运转过程中也十分稳定，还可以根据实际情况实现运转速率自动化，降低工作人员在使用中的危险系数。
3.3变频技术在皮带机中的应用
皮带机是煤矿资源运输不可或缺的设备之一，其可以持续不断的将矿山中的煤炭运送到地面，但是在设备具体运行过程中，皮带机的荷载并非是一成不变的，某些情况下皮带机的荷载比较高，某些情况下荷载则比较低，但是补录荷载如何变化，其所消耗的电能资源都是相同的，所不同的是高荷载的情况下，电能资源得到了充分利用，而低荷载的情况下，电能资源则被较大的浪费。针对这种现象，当前最为有效的措施就是将变频技术与皮带机融合在一起，结合不同的运输需要，对皮带机的功率进行优化调整，这样也可以有效的优化皮带机使用效果。
3.4 变频节能调节下的负载荷设备应用
变频负载荷技术应用时，可以根据风机、泵的变频调速过程，关注风机变频调速技术的整体应用普遍操作。但是要做好该项工作，相关领域的技术人员就应当逐步加强变频调速设备的研发，重点研发煤矿特殊采集环境之下的变频设备操作。结合风机运行的转速操作要求，可以逐步改造调整，优化其整体性能。在改造工作实施之前，需要深入了解风机运行的各项基本情况，调整风压、风量等，在改造完成之后需要对输出功率进行检查和分析，这样可以有效的节约电能资源。在水泵控制调节下，需要对设备进行变频调速节能处理。结合生产工艺系统的实际控制构成情况来看，在对产品进行调节时，应当提升调节的灵活度，要保证在变频节能技术的支持之下，水泵可以灵活运用，结合实际需要逐步减少平滑和减速的时间，调整外部环境的受限水平，结合井下的液体位置高度变化情况，最大限度的压缩水泵空转时间，这样做也可以有效的减少水泵运行所需的能耗，避免设备在运行期间不必要的损耗，延长设备使用寿命，提升机电设备的整体生产效益，促使煤矿开采更好的推行
3.5变频节能技术在空气压缩机中的应用
螺杆式空压机是通过加载和减载交替进行的运行方式，加载时向管网内打风，减载时电机空载运行，因此，在减载时电量都被浪费了。电动机的转速本身是不能改变的，只有通过改变电动机的频率来调节运行转速。变频控制就是通过改变电动机输入电源的频率来改变电动机的转速，控制空压机单位时间的出风量，达到控制管路的压力的目的。某煤矿首先引进了变频节能技术，压缩机组的供气量与系统所需风量动态匹配，根据系统用气量来调节压缩机电机转速，避免了电动机空载运行以及频繁的加卸载所带来的能量损耗和对电网的冲动，使电机的输入功率大大降价。
结束语
通过上述所说，我们明白目前煤矿资源的需求数目巨大，在开采相关资源时会使用各种机电设备，所需的能耗也比较多，变频节能技术在我国采矿生产中的应用，能够对我国的资源进行更加合理与科学的利用，与我国的可持续发展战略有着相同的目标追求，现在变频节能技术在我国尚未发展成熟，但是其使用效果已可见一斑，为了在不影响开采效率的前提下改善电能损耗问题，我们基于该技术的基本原理进行了深入探究，希望探究结果能够对我国煤矿企业的发展有所帮助。
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