寇伟
六盘水市水城区能源局)
摘要：我国煤炭资源十分丰富，储量居世界前列。在我国资源利用中，煤炭资源状况非常重要，在经济发展中的作用日益突出。但是，我国煤矿一些安全事故频发，造成内耗比较严重。我国许多中小型煤矿在生产中广泛采用变频节能技术。在煤矿机电设备的使用中，变频节能技术得到了广泛的应用，我国煤炭生产中能源消耗过大的问题得到了充分的解决。
关键词：煤矿、机电设备、变频节能技术、运用
我国煤炭资源十分丰富，合理利用煤炭资源对促进国民经济发展具有巨大的推动作用。但是，由于我国煤矿现代开采模式起步较晚，存在很多问题，尤其是一些小煤矿，开采技术相对落后，降低了开采效率，在开采过程中浪费了更多的能源，在机电设备中进行变频节能技术改造，降低设备能耗，对优化整体工作性能具有重要意义。
1 变频节能技术及其原理概述
1.1 变频技术概念
变频技术是将交流电转换为直流电，然后将直流电转换为不同频率的交流电或将直流电反向转换为多频率的交流电的技术。转换过程中电能没有变化，只有电流频率的变化。变频技术满足交流电机实现连续变速的需要。同时，电机控制器对电流频率的变化非常敏感。真正使功率随矿物的质量而变化，完成机电设备的节能任务。
1.2 变频节能技术在煤矿机电设备中的基本原理
通常在煤矿节能设备中，GTR和IGBT模块可以更好地替代和使用，从而使IPM模块运行中煤矿节点设备电源的发展逐渐增加。此外，在理论和实践中，不断创新电压频率比控制方式，采用矢量控制方式，使变频节能技术在更广的范围内长期使用。各种类型的变频技术通过人工神经网络和模糊优化控制方法集中在最广泛的范围内。从单一的数字信息处理技术到专用集成电路，最具代表性的是简化教学计算机和数字信号处理。此外，变频技术在煤矿机电设备中也逐渐得到全面应用，不仅具有最基本的调速功能，还具有编程、参数辨识等一些功能。一般来说，使用中的变频器是利用功率半导体电路和固定的交流频率来转换为连续变化的电压和频率。改变频率还可以让速度控制功能达到更好的效果。
2变频节能技术在煤炭机电设备中的运用
2.1 变频技术在提升机中的应用
长期以来，为了控制传动速度，电机转子电路中串联一个金属电阻，以达到调速的目的。但是，这种方法存在功耗增加和可能存在安全隐患的问题。变频技术的出现和成熟很好地解决了上述问题，应用变频技术后，可以配合提升机变频配套使用，控制四象限变频交流系统。辅助提升机的数学信息化控制，进而实现对提升机的远程控制，既促进和降低了电能的消耗，又对提升机的操作安全性得到提高。
2.2 变频节能技术在采煤机的运用
煤炭公司采煤机采用变频节能技术，即采煤机变频调速系统。该系统已在煤炭企业中广泛运用，适应煤炭企业的生产环境。它已经从“一对二”的交流变频电力控制演变为“一对一”的控制。在我国煤炭开采技术中，交流变频调速已达到先进水平，尤其是四象限运行变频器，不仅具有高频转换效率，而且实现了恒转矩调速。在牵引电弧的作用下，采煤机排量功率可达22Okw，变频器电压380V左右，可进行功率调速恒定。
从变频器的运行情况来看，可以保持主频变器和辅助频变器之间的稳定运行，以及转矩平衡。如果工作面比较大，可以调整制动力矩，保持牵引速度恒定。从应用的角度来看，不仅设计结构简单，而且并可根据工作需要灵活控制，操作非常方便，在调速过程中机器仍能保持良好的工作状态。
2.3变频节能技术在带式输送机中的应用
变频节能技术应用于带式输送机的功能与提升机的工作原理基本相同。带式输送机在运行过程中，将物料从底土输送到地面，不可避免地会产生牵引力。这种牵引是在摩擦的脉冲作用下完成的，拉力变形，在支撑辊轮上带动物体运动，将煤运到指定的位置。如果在启动输送机时使用液力偶合器，容易造成皮带过早老化或断裂，严重影响输送机的运行效率。发动机启动时，采用变频技术。随着电流波动的不断减小，机电中产生的机械冲击以及由此产生的热量会驱动输送带执行其传动功能，从而出现功率平均和功率同步的问题。
2.4 变频技术在流体负载设备中的应用
风机和泵是最重要的负荷设备，也是变频技术应用中最具代表性的。由于变频技术优势明显，目前大部分风机采用变频调速，甚至出现了能适应特殊环境的变频调速装置。在同等工况下，变频技术改造后的风机最低转速明显低于升级前，不仅降低了公司的用电成本，也使风机更适用于特殊场合。矿山的工作条件。变频调速在矿区给水、给液泵中也有广泛的应用，大大提高了过程系统控制的灵活性，降低了设备的机械冲击，延长了设备的使用寿命。此外，泵采用变频技术后，其启停平稳、加减速控制将更加灵活，减少频繁启停和停泵时间，避免能耗、设备磨损，还可以使井下液位一直保持在恒定状态，在降低能源消耗和设备维护成本的基础上，提高了煤矿作业的效率和安全性能。
3 煤矿机电设备变频节能技术的末来发展方向
随着当今电子技术和微电子技术的飞速发展，各类高压大功率速度控制随着具体应用的快速发展和不断完善，采用变频技术的煤矿机电设备不仅有效节约电能，而且显着降低生产成本，从而达到产品质量持续提高的目的。此外，变频技术也是煤矿生产技术持续改进的有效手段。尽管近年来我国节能新资源开发不断深入，煤炭资源使用率有所下降，但煤炭在我国仍有较大的基数。由于节能和安全，变频技术在煤矿机电设备中的应用是煤矿行业未来发展的大势所趋。随着变频技术的发展和我国经济的快速发展，变频节能技术在煤矿机电设备中得到了广泛的应用，但仍有更广阔的应用前景。这是因为我国还有很多煤矿有待开发，机电设备的种类和数量也越来越丰富，使得变频节能技术更容易应用于新型机电设备。在未来煤炭工业将长期保持稳定发展状态，我国作为高耗能产业，煤炭企业管理者应在煤矿机电设备中引入变频节能技术，加快该技术的应用，充分发挥煤炭企业的潜力，使煤炭企业实现可持续发展。
结语
总之，煤炭企业作为基础能源单位，不仅能源消耗量大，而且运营成本也相对较高。采用变频调速技术后，系统实现平稳启动，减少对电网的冲击，减少启动时对风机叶片和电机的机械损伤；大大降低了风机的噪音和振动，改善了员工的工作环境，实现了无人化作业。减轻了工人的劳动强度，解决了动力，降低了电耗，达到了节能的预期目标实现了节能降耗。随着科技的不断进步，煤矿机电设备节能变频技术会一天天进步。因此，有必要积极推广先进的交流变频调速技术，用先进的装备改造煤矿等传统产业，推动工业自动化的进一步发展。
参考文献
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