杨周
陕西金源招贤矿业有限公司采煤事业部 山西 宝鸡 721000
摘要：变频技术在煤矿机电设备中的应用越来越广泛，具有极大的市场发展前景。在当下我国倡导节能化发展的今天，煤矿企业要想实现安全生产，提高生产效率，就一定要着重研发和应用与机电设备相匹配的变频节能技术。经过在煤矿的实践应用证明，通过利用变频节能技术不仅具有完善的变频调节功能，而且还起到了节能减排的效果，有效推动了企业的经济发展。
关键词：煤机设备；变频技术；应用分析
我国是一个煤矿资源丰富的国家，尤其在浅层地表，蕴含着大量的矿产资源，在我国经济发展中，煤矿资源扮演着重要角色。然而，在煤矿开采上，相比于其他煤矿资源丰厚的国家，我国却仍存在着煤矿开采效率低、安全性不高、耗电严重等问题，造成了巨大的资源浪费。提高煤矿机电设备的节能效果成为重点，变频节能技术的应用有效缓解了机械耗电问题，被广泛应用在煤矿机电机械中，成为节约能源、保护环境的重要手段。
一、变频节能技术的定义和原理
1.1变频节能技术的定义
总的来说，变频节能技术就是指运用某种技术设备实现电流频率改变的一种技术，通过电源，电极电容，键盘等零件的有效结合，实现变频节能的功能。在传统的设备运行过程中，很多东西是不能够被改变的，例如，电流频率，因此在设备的运行过程中，转数是不能改变和控制的，这样很容易使得设备一直在一种恒定的状态下运行，不仅不利于设备的使用寿命，也同时加大了能源的损耗，然而，变频节能技术的出现，很好的削弱了原有设备在这一方面的缺点，能够确保根据煤炭资源的生产需要来进行设备的调节和运行，从而降低设备的运行损耗，同时确保设备的使用寿命的增加。
1.2变频节能技术的原理
就目前而言，我国对于煤炭的需求量非常大，在生产过程中需要设备进行全天候的高度运转，因此，在新型设备应用到煤炭生产的工作当中时，不仅要保证节能减排，还要保证根据不同时期的生产条件，进行设备的调节，确保在生产过程中设备拥有足够的动力进行生产。
随着我国科学技术和经济能力的迅速发展，科技人员研发了变频节能技术，这种技术的创新能够很好的避免原有技术的缺点，能够更好的应用到煤炭开采的过程中，其基本原理就是通过半导体将工频电流信号转变成为其他的频率信号，是交流电转换为直流电，并且通过逆变器进行电流和电压的调节和控制，使煤矿机械设备实现转换。
二、煤矿机电变频节能技术的发展现状
煤矿的安全问题不仅是生产问题，也是社会问题，在制约煤矿生存和发展的同时，也影响着社会的健康与和谐，所以说提高煤矿生产的安全性具有重要意义，这也是应用变频节能技术的目标。不过，变频节能技术在煤矿机电设备中的应用并不是一帆风顺的，在变频技术出现之初，受技术条件的限制，变频节能技术并没有贸然引入，随着变频技术的发展及成熟，其在煤矿生产中应用才普及开。变频技术最早应用于采煤机、皮带输送机、提升机、空压机等，经过一段时间的应用，我们发现应用变频技术改造后的设备，其能耗远低于、效率远高于改造前，且设备更不容易磨损，实现了经济效益和社会效益的双重提升，从另外一个侧面也说明变频节能技术能提高煤矿机电设备的性能。变频技术的应用，使得交流电的固定频率成为一种能被机电设备充分利用的变动资源，这是其与传统的交流电最大的不同之处。
三、变频节能技术在煤矿机电设备中的应用分析
3.1变频节能技术在采煤机中的应用
目前，采煤机变频调速系统已从“一拖二”发展为“一拖一”取得了进一步的发展和完善，我国能量回馈型四象限运行的交流变频调速采煤技术已相当成熟，国产电牵引采煤机的变频器电压为380，行走功率最大可为220Kw能够在额定转速下实现恒定转矩调速以和在额定转速以上情况下实现恒定功率调速及两台变频器之间的主从控制和转矩平衡。使用了回馈制动的四象限变频器的电牵引采煤机，通过在我矿实践应用后可以看出，四象限变频器调速电牵引采煤机能够对我采区20?——30?的大倾角工作面较大范围内调节制动力矩，确保牵引速度恒定不变，且未发生机器下滑跑车现象。同时，四象限变频器调速电牵引采煤机还具有结构简单，方便操作，速度调节可靠等优点，切实有效地解决了电牵引采煤机在大倾角工作面采煤的技术难点。
3.2变频节能技术在提升机中的应用
煤矿提升机是煤矿生产过程中的重要机电设备，不仅能够降低矿工的劳动强度而且对矿工的安全生产也起到了有效的保障。以往提升机调速装置的工作原理主要是在电动机转子电路中通过利用金属电阻来进行调速操作，但是这种方式在实践应用过程中存在的缺点也较大，不仅具有较大的安全隐患，且电能的消耗也非常大。通过在提升机中引用变频节能技术可以将交流四象限变频调速系统与变频防爆提升机相结合，采用无速度传感器矢量控制方式以输入和输出接口来远程控制提升机操作。同时该变频调速提升机还具有全面保护措施，如过流、过压、欠压及电机缺相保护等。
3.3变频节能技术在皮带输送机中的应用
传统带式输送机驱动装置主要有以下六部分组成：电机、制动器、联轴器、减速机、耦合器、滚筒等部件组合如图1所示。这种结构相对复杂且布置宽度尺寸也相对较大，维修保养也较多，主要是利用液力耦合器对皮带机实施软启动，长时间这样就会使皮带发生老化断裂的情况。采用变频节能技术后不仅缩小了布置空间，而且实现了软启动。在皮带输送机中转入了皮带秤动态称重反馈控制系统，这样可以使皮带根据物料的重量多少实现重载加速、轻载减速以及空载停止等变速运输，不仅节约了电能资源，而且有效提高了皮带输送机的工作效率。
结语：
变频技术的创造和发展，不仅可以改变电机供电的灵活性，同时可以根据实际负荷需要调节机电设备的能耗方式，大大降低电能消耗，同时使设备更加安全可靠运转，延长设备的使用寿命，为煤矿机电设备的节能降耗及高效使用奠定了基础及技术条件。
参考文献：
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