变频技术在煤矿机电设备中的应用

薛红军

摘 要：随着现代科技的发展，变频技术的应用也越来越普遍。在煤矿节点设备中，应用变频技术，可以有效地提高机电设备运行效率，确保机电设备运行安全，提高煤矿开采质量和效率。本文就变频技术在煤矿机电设备中的应用进行了相关的分析。

关键词：变频技术；煤矿；机电设备；应用

中图分类号：TD63 文献标识码：A

为了满足现代社会发展对煤矿资源的需求，煤矿资源的开发也越来越大。在煤矿资源开发过程中，机械设备有着不可替代的作用，然而在机电设备运行过程中，受多种因素的影响，会造成机械设备出现故障，进而影响到煤矿开采效率。伴随着现代科技的发展，变频技术的应用也越来越普遍，在煤矿机电设备中，利用变频技术，可以确保机电设备的正常运行，节约煤矿开采成本，为煤矿开采企业的经济效益。

1 变频技术的概述

变频技术作为一种电流转换技术，它可以将交流电转变为直流电再将直流电逆变成不同频率的交流电，在这一过程中，只有频率的变化，没有电能的变化。通过变频技术，可以电力系统负载，降低设备功耗，减小损耗，进而延长设备使用寿命。随着科学的发展，变频器的使用也越来越广泛，不管是工业设备上还是家用电器上都会使用到变频器，可以说，只要有三相异步电动机的地方，就有变频器的存在，而变频器就是改变电源频率的电气设备。在变频技术中，变频技术的核心是变频器，通过变频器，对供电频率的转换来实现机电设备运转速度进行自动调节，进而确保机电设备正常运行。在煤矿开采过程中，机电设备的使用是提高煤矿开采效率的保障，在煤矿机电设备中应用变频技术，不仅可以节约能源，提高机电设备运行的安全性，同时也有助于煤矿开采效率的提高，为煤矿开采企业带来更好的经济效益。

2 变频技术在煤矿机电设备中的应用

2.1 在电机车中的应用

电机车作为一种机电设备，它是利用牵引电机驱动车轮转动，借助车轮与轨面间的摩擦力，进而推动机车运行。机车运输作为矿山运输的主要方式，其主要设备有轨道、矿车、牵引设备以及辅助机械设备。在电机车运行过程中，融入变频技术，能够较大范围的调节可控制电机车的运行速度，避免电机车出现下滑、溜车等问题，进而确保电机车运行安全。

2.2 在输送机中的应用

输送机按照运作方式可分为皮带式输送机、螺旋输送机、滚筒输送机、链条输送机等多种形式。在煤矿开采中，常用的就是皮带式输送机，皮带输送机是最重要的散状物料输送与装卸设备，在输送机设备中应用变频技术，不仅可以提高设备运行过程中的稳定性，实现皮带式输送机的软启动，同时，通过变频技术，还可以提高输送机的能源利用率，降低能耗，节约成本，进而提高煤矿开采效率。

2.3 在提升机中的应用

提升机是通过改变势能进行输送的大型机械设备。在煤矿开采中，利用提升机，可以将煤矿井下的煤矿资源快速地转移到地面。在煤矿提升机设备中，应用变频技术，可以实现操作系统PLC控制，提高提升机的运转速度，对提升机进行方位监控。同时，在矿井提升机的高压变频调控控制系统中，利用单元串联多电平的能量回馈型四象限高压变频控制系统，可以对系统电压进行调节，提高低压电路与高压电路之间的通讯能力，确保操作系统的安全性。

2.4 在水泵中的应用

随着煤矿开采的不断深入，地下水也会越来越多，井下作业环境也越来越恶劣。利用水泵，可以将井下的水转移出来，进而确保井下作业安全。就目前来看，煤矿水泵长期处于运行状态，会对水泵的性能造成影响，一旦水泵性能减弱，就会影响到煤矿井下开采进度。在煤矿水泵中采用变频技术，对水泵进行节能改在，在煤矿开采过程中，可以适当的调节水泵运行，在相同的排水量下，可以降低电机功能以及电流消耗，进而提高水泵的使用寿命。

2.5 在通风机中的应用

在煤矿开采过程中，井下的空气质量随着井深增加，空气质量会越来越差，為此，应用通风机可以有效地改善井下空气环境质量。通风机的性能参数主要有流量、压力、功率、效率和转速。在通风机中融入变频技术，一方面可以通过变频机，改变通风机的转速，另一方面可以对通风机进行自动调节，避免较大电流的冲击，提高通风机的使用性能，进而确保煤矿开采效率。

2.6 3300V变频在综采工作面的应用

随着科学技术的不断发展和煤矿装备水平的不断提高，综采工作面设备容量的不断增加以及综采工作面智能化要求3300V变频器在综采工作面应用越来越普遍。刮板运输机一般采用三电机的驱动方式，机头两台、机尾一台，而变频器安装在顺槽移动变电站位置，且是安装在轨道车上，随工作面的移动而移动。此变频器输出电缆允许长度达800m，允许将变频器通过电缆直接连接到电机，实现了（1）大功率电机的软起、软停和过程控制；（2）解决了大功率电机高精度的转矩控制；（3）机头、机尾电动机功率平衡；（4）电机和减速机直接连接替代了CST、液力偶合器等软启动设备，净化环境，安全生产；（5）减小了设备冲击，延长了机械设备的使用寿命；（6）利用PLC与皮带等设备配合实现智能速度控制。

结语

随着市场经济的发展，我国社会发展对矿山资源的需求与日俱增，矿山资源需求的增加必然会促进矿山企业的发展，在这个经济市场条件下，矿山企业的生产规模和生产形式的转变翻天覆地，新技术和新设备的不断引入，为矿山企业的开山提供了保障。随着矿山电气设备的增加，其管理问题也随之出现。电气设备管理问题对矿山开采安全有着重大影响。为了促使矿山企业实现更好、更快地发展，避免和减少发生一些矿山重大安全生产事故，必须要加强和完善矿山企业电气设备的安全管理，从而为企业赢得效益，为社会的稳定发展提供保障。

参考文献

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[2]罗书豪，李小川.我国煤矿机电设备变频节能技术的应用现状[J].中国高新技术企业，2011（17）：189-190.

[3]于淑珍.探讨我国煤矿机电设备中变频节能技术的应用[J].黑龙江科技信息，2013（04）：76.