杜少霞
宁夏银川宁东镇清水营煤矿 宁夏银川市750001
摘要：在煤矿行业中，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。变频控制技术作为一种成熟的技术，已经在煤矿井下得到了大范围的推广应用。本文就对变频控制技术在煤矿机电设备中的应用相关内容进行分析，可供参阅。
关键词：变频控制技术；煤矿；机电设备
1变频控制技术的工作原理
在机电设备中，变频控制技术的应用主要涉及电力电子技术、微机技术、电机传动技术。对于变频控制技术而言，在实际应用的过程中，主要是将机电技术以及相应的强电弱电技术进行有效结合，进而形成具有综合性的电子技术。在变频控制技术中，充分应用电子半导体方面的一些部件，通过工频电源的转化，进而转化成为其他的工作频率，经过这样的工作电源，可以成为一种机电装置，以此来控制电能。对于变频控制技术而言，其工作原理主要是将工频交流电压进行有效梳理，进而充分转化成为相应的直流电压，在此基础上，利用逆变器装置，对原有的频率以及电压进行调整。
2变频控制技术的优势
变频控制技术的优势主要体现在两方面，一方面可以使机电设备的运行更加平稳，另一方面可以使机电设备更加节能。煤矿大功率用电设备较多，在运行过程中会有大量的谐波进入到电网中，这会导致机电设备运行时出现一定的异常，例如振动加剧、发热。交流电源经过变频后波形更加标准，使交流电机在运行时更加平稳。此外，交流电机的转速与电源的频率呈线性关系，采用变频控制技术可以对电机进行无极调速，减轻设备在启停时的振动。
3变频控制技术的发展方向
在矿山设备方面，由于变频控制技术的不断改进，现阶段已经发展出智能化技术模块。随着变频控制技术的逐渐发展，进一步促进了压频比控制技术的发展。实践中应用最广泛的技术为转矩变频控制技术及矢量变频控制技术，到目前为止，这项技术的应用频率依然很大。在该项技术方面，还需要深入，其研究方向比较多，例如，人工神经智能网络，以及模糊自动化智能控制技术等。在这些方面，还需要相关变频控制技术人员的深入研究，也是未来的研究方向。由于该项技术的逐渐创新，在一定程度上，调速集成化水平得到了提升，其功能得到了不断完善，调速控制功能也得到了实现，并且通信功能也成为了现实，还具有了编程功能以及参数识别等功能。
4变频控制技术的相关应用
4.1在矿井提升机中的应用
传统技术主要应用电阻带动电机控制，然后与鼓型控制器进行联合拥有，以此来调整传输速度，但是，这种方式具有明显的缺点，即小号电阻比较多，很容易出现散热不良等诸多情况，而且，在调速范围方面其精确度很难得到全面保障。变频控制技术的优势：在矿井提升机中，当变频控制技术应用在驱动系统中之后，能够有效解决诸多的不足之处，除了能够增强设备的保护作用，还能提升设备的系统性，在平滑、无极变速等方面也得到了显著改善。在应用方面，主要体现在以下方面：与编程器的结合。在电控系统中，经过指令变换，可以充分控制继电器，在此基础上，可以将梯形图以及电路图进行灵活转换；在继电器控制方面。不需较多的外部线路，不仅继电器的应用数量显著减少，在故障方面也得到了有效改善，还进一步解决了空间不足的问题；对系统故障进行解决的时候，经过编程器以及触摸显示屏的运用，能够为故障排查提供诸多的便利，在处理流程方面得到简化，且可随时了解电器以及机械故障情况。
4.2在皮带输送机中的应用
过去，皮带输送机总是以恒定的功率运行，而皮带输送机的装煤量不是固定的。此外，煤矿工作面并不总是处于生产状态，在换班的一段时间内煤矿皮带机还可能处于空载状态，导致其运行过程中有很多功率被浪费。电网中存在谐波，导致皮带输送机的运行速度不稳定，容易出现断带、打滑事故。鉴于这种情况，很多煤矿对皮带输送机进行了变频控制技术改造。采用变频控制技术后，皮带输送机运行时可以根据装煤量实时调节运行速度，运行更加平稳和节能，断带、打滑以及跑偏的情况大幅度减少，这有助于延长皮带输送机的使用寿命，降低皮带输送机的维修维护成本。
4.3在采煤机中的应用
如果采煤机无法保持额定功率进行运行，在采煤机中，其内部线路的电流也就无法处于稳定状态，这就会使局部电流出现断路现象，进而使采煤机停止工作。在采煤机的运行环境中，往往地势比较低，工作环境也相对恶劣，在复杂多变的地势中，采煤机面临着很大的挑战。在以往的情况下，无法保证电流、功率的稳定性，当采煤机工作在崎岖不平的工作面时，经常会停机，甚者会滑坡，这就使工人面临着较大的危险，需要全面消除安全隐患。要想有效解决不安全因素，在煤矿行业中，对电子自动化技术进行了积极运用，特别是运用了变频自动控制技术之后，在根本上妥善解决了设备能耗问题，进一步取得了节能效果。可见，在煤矿机电系统中，通过对变频控制技术的应用，提升了系统的整体稳定性，采煤机的停机现象得到了显著减少，为采矿运输提供了安全保障。
4.4在通风机中的应用
过去，矿井通风机通常以恒定的功率运行，风量调节主要靠调整风机叶片的安装角来实现，十分繁琐。矿井通风机的工况点与通风阻力有很大的关系，若矿井通风阻力变化，而风量不变，则通风机可能处于低效率工况点运行。众所周知，通风机消耗的电能有时会占到矿井总消耗电能的50%以上，导致机电设备处于低效率工况点运行时，大量的电能被白白浪费，降低了煤矿的经济效益。为此，很多煤矿对矿井通风机进行了变频控制技术改造，根据矿井通风阻力的变化来自动调节风量，这极大地改善了通风机的运行状态，使通风机始终处于一个高效的工况点。虽然在进行变频控制技术改造时需要投入大量的资金，但是一两年内就可以收回成本。经过统计，采用变频控制技术后，矿井通风机将节能30%以上，可以为矿井节省一定的运行成本。
4.5在井下水泵中的应用
在建井以及生产的过程中，由于蓄水区域的不同，以及季节的不同，在涌水量方面也会存在一定的差异性，可见，应该根据具体的出水情况，定期调整井下水泵的排水作业，正确认识水泵类型和涌水量之间的关系。在水泵中，经过变频调节控制技术的运用，可以对设备进行改造与升级，依据矿井的排水量，合理调整电机的运转功率，以及运转速度，进而满足矿井的实际排水需求，不仅能耗得到了有效降低，设备的工作期限也得到了有效延长。
5结语
总之，在煤矿生产中，提升机电设备的可靠性和节能性十分重要。为此，很多煤矿对机电设备进行了变频控制技术改造。变频控制技术是基于电力电子器件和微机控制技术发展起来的一种电源频率控制技术，其优势在于使机电设备运行更加平稳和节能。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。
参考文献
[1]赵刚.探讨我国煤矿机电设备中变频控制技术的应用[J].矿业装备，2018(03):64-65.
[2]蒋光聪．变频技术在煤矿竖井主提升绞车的应用[J]．科技创新导报，2018，15(33):81－82，85．
[3]邱吕宝.变频控制技术在煤矿机电设备中的应用[J].内蒙古煤炭经济，2018，(7):5-6.