煤矿机电设备中变频技术的应用探究

崔杰

摘 要：现阶段我国在经济发展和能源使用上是不成比例的，往往在经济上呈现着供不应求的发展趋势，以至于能源的使用问题成为牵制国家发展的首要问题。在能源不足问题中主要的解决方法分别是开源和节流两种，而变频技术作为一种新型的解决方法在我国以及整个生产区域受到的重视程度特别高。国家在煤炭行业的发展前途无限，为此只有合理地发挥变频技术中的最大潜力，才能让国家的能源得到有效的控制和缓解。

关键词：煤矿机电设备；变频技术；应用探究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.04.079

0 引言

随着国民经济的快速增长，让环保型的绿色社会成为未来发展的必必然趋势。然而就是在这样的发展背景下，促使变频技术在生活中得到人们的广泛应用，并以此取得更好的收获。国家煤炭行业是能源开采的主要渠道，是国家经济发展的主要物力支柱，为国家的能源使用提供来源。煤矿中的设备在使用变频技术后，不仅能大大减少能源的耗损，还对相关的设备性能有着很好的保护作用，这些都对国家的煤炭行业发展有着重要的促进作用。

1 大致概况

（1）定义。变频技术的实质就是使用交流频率变化的方式来达到交流电的控制，变频器则是整个变频技术中最主要的控制设备，它主要是采用工作电流频率的改变来达到交流电动的控制，整体的组成部位有整流、逆变、驱动和滤波等。变频器主要是用来改变电源中的电压，为保证正常工作下的电流电压，以此来达到有效的调节和变化，对于过去无法改变频率的传统型电器设备来讲，这是一种很好的节省手段，不仅很好的控制了能源的损耗，还一定程度的缩短设备的使用时间。

（2）原理。变频器将工作中所使用的电源转换成多样的交流电，这能够更好的完成发电机的快速运转，在经过线路的反复周折后变成交流电。根据特点变频器可以分为电压型和电流型、PWM和高载频率、转差型和矢量型、高频型和高性能型，其中变频器的控制方法主要有VVVF和CVCF两种。

（3）作用。变频技术在煤矿设备中的使用主要是提升设备的运转速度，这样可以延长设备使用的时间年限、减少设备的耗能、提高设备的应用效率和操作过程中的便捷、安全。此外，在像压缩机这类的机电设备中，对电流进行适当的调节，可以大幅度地减少设备因工作而需要的电能，这样的方法对于节能减排有着很好的帮助作用。

（4）发展。一开始变频技术是被应用于交流电机中的速度调整，直到20世纪60年代时，电子元件中开始使用一些升级版的技术产品，但最终都无法达到调速的效果；20世纪70年代时，脉宽式的调节有着显著成果；20世纪80年代，微技术的处理得到了完善，再加上后期的变频产品使用，让变频技术在国内市场逐渐开始受欢迎[1]。但现阶段的电子消費品都是为了节能来使用变频技术，近些年国家的变频市场也在逐年的增长着，因为它不仅符合国家规定的绿色环保，或许还会在未来向着多样化和通用化的方向发展。

2 技术应用

（1）提升机。为了能够很好地控制传送速度，便使用串联电阻来进行速度调整，但这样的方法存在着诸多隐患，比如电能消耗过大、安全问题反复等问题。但变频技术的使用就很好地解决了这类问题，使用变频防爆和交流电源的调速进行整合，再加上计算机的使用来完成远程的信息控制，从而使提升机可以进行远程操控，这样可以减少电能的损耗和机体运行的安全。

（2）采煤机。由于变频技术的快速发展，让采煤机中的调速系统逐渐完善起来，起初国产的变频电压380V，额定在恒定调速下进行变频转换的平衡和恒定功率的控制。但就实际情况而言，倾斜角较大的面积采煤机若是采取四象限的变频器来进行调速牵引，可以让牵制力达到大面积的调整，这样很好地保证了在没有牵引力的情况下也不会有下滑跑车的现象出现[2]。总体来说，使用变频技术后的采煤机集邮者结构简单、操作便捷、和速度可调等方面的优点。

（3）输送机。在皮带传送机中的使用与提升机和采煤机的原理相同，它的主要用法就是对煤炭进行运送，而其中产生的物体重力、皮带弹力和运输摩擦力都几乎相同，其中皮带弹力和皮带张力的大小相同，方向却是相反的，为了让皮带张力更好的被轮轴带动，从而使其中的摩擦力以同速度防止皮带下滑，以此完成向上的物体运输[3]。皮带的传送机主要使用液体的耦合器来实现启动，但这样的方式会严重损坏皮带的寿命，进而使物体的运输中止。但是变频技术的推广，能够减少机械因摩擦或者冲击产生的现象，稳定电流和输送功率，提高皮带的传送效率。

（4）流体负荷。以风机和泵为代表的被称为流体负荷设备，其中的变频技术使用很有代表性。但因为改造风机的转速低于改造前，因此减少了企业的电器费用和施工状况。除此外，抽水泵的变频使用不仅减少了转速时间和设备耗损，同时保持井内的液体位恒定，这在减少耗能和资金使用的前提下增加煤矿行业的生产效率和操作安全[4]。

3 应用前景

我国关于煤矿行业的发展有着万众瞩目的期待，尤其是从传统型转化为技术型的过程。若是想要改变传统型的煤矿开采，就必须要在生产中对于电能的使用特别重视，只有提高了总体的生产效率，才能优化变频技术在煤矿产业中的有效使用。随着变频技术的不断深入，让国家在关于耗能和调速上的问题能够很好的解决，减少设备的安全隐患和能源使用，促进机电设备的平稳发展。由于国民经济的增长让人们的节能观念逐步加深，变频技术在煤矿中的应用势在必得，确保生产安全、设备控制、减少资金投入，让煤矿产业达到更安全、更专业的地步，从而扩展变频技术在更大范围的有效使用。

4 结束语

变频技术的有效使用可以让提升机、采煤机、输送机和流体负荷等大型设备中出现的耗能较高、效率低下、操作复杂和控制不到位等一系列的问题得到更好的解决，减少能源损耗为煤矿产业的生产发展带来更好的经济效益。为此，这就需要煤矿产业对变频技术有着足够的了解，及时地将煤矿设备与变频技术相结合，促进国家在煤炭行业上的可持续发展。

参考文献：

[1]张平.煤矿机电设备中变频技术的应用探究[J].工程技术：全文版，2017（03）：00287.

[2]王芹.煤矿机电设备变频节能技术的应用探究[J].山东煤炭科技，2016（01）：98-99.

[3]李小艳.变频节能技术在煤矿机电设备中的应用[J].机械管理开发，2016（06）：172-173.

[4]吴仲强，裴德胜，孔令龙.关于煤矿机电设备中变频技术的应用分析[J].科技传播，2016，8（11）.endprint