煤矿机电设备中变频技术的应用

袁明亮

摘 要：在经济社会飞速发展的背景下，能源危机成为各个国家共同面临的问题。我国是煤炭大国，随着煤炭开采量的增加，能源消耗也不断加剧，只有在生产环节引入先进的技术设备，才能提高生产效率。其中，变频技术能很好的解决这一问题，在煤矿机电设备中应用变频技术，能大大降低能源损耗，提升综合效益。本文首先对变频技术的工作原理进行分析，进而对其在煤矿机电设备中的应用原因和应用措施进行探讨。

关键词：煤矿；机电设备；变频技术；应用

引言：

作为煤炭大国，我国煤炭企业在国民经济发展中发挥重要作用。在经济社会不断发展的背景下，人们生活质量提高的同时煤炭资源的数量也越来越少，使得煤炭行業的竞争日趋激烈。为了发掘煤炭企业的竞争优势，尽可能的降低能源消耗，提高煤炭行业的工作效率，在实际工作中引入变频技术，能有效解决这些问题，同时，也对生态环境起到一定的保护作用。因此，在煤炭机电设备中应用变频技术能有效促进煤炭行业的可持续发展。

一、变频技术概述

（一）变频技术的工作原理

变频技术主要就是指对交流电的输出频率进行改变，实现设备的自控能力，使电能的消耗降低。变频器在变频技术中发挥重要作用，其工作电路主要由直流部分、整流部分，以及控制和逆变四个部分构成，主要的工作原理就是：在整流部分，将交流电转化成直流电，然后在直流环节经过滤波和直流储能，接着通过逆变器生成可以控制的交流电，最终将电流提供给发电机。[1]当前，在科学技术的支持下，变频技术不断优化，变频速度越来越高、控制能力逐渐加强，整体上逐渐向智能化和自动化方向演变。将变频技术应用于煤矿机电设备中，能最大化的发挥变频技术的价值，从而达到降低能耗，提高工作效率的目的。

（二）变频调速技术的优点

1.调速功能良好，具有高功率因数

可靠性、高效性是变频调速技术的主要特点。与其他设备不同，变频调速器能够在一定时间里通过内的矢量控制模式，与电机的实际负荷与动态参数和静态参数相结合，在保证动电流不超过额定电流的情况下，应用矢量方式是启动力矩加大，进而逐渐加大电机频率，实现从零到正常频率的转变，最终能够对其进行有效控制。主要通过对电机的负荷和工艺参数的变化进行考虑，来调整电机转速，对电机实施控制，保证电机运行的平稳性和安全性。实施这样的控制，能有效降低电机的损耗，还能发挥调速系统的自动补偿功能，减少电机的无功损耗，从而使电机运行效率提高。

2.具有自动制动和安全测控的特点，能够为实现自动化的智能化提供保障。

3.具有节能特点

变频调速技术能够使工艺流程得到改善，起到节约电能的目的，最终会使产品性能提升，使电机所需的各种物料的参数都能达到最佳要求。采用这种技术，能有效减少能源浪费，而且调速本身就具有无噪音、消耗小的特点，在一定程度上体现经济性和节约性的特点。

二、煤矿机电设备中变频技术应用的原因

在社会主义现代化建设新时期，我国为了保证国民经济的平稳运行，实现社会生产的有序性，使得煤炭开采力度不断增加，这也导致我国煤炭资源日益减少，进而使得煤炭产业内部的竞争愈演愈烈，甚至出现了不良竞争。因此，要想保证煤炭行业的长远发展，就要充分考虑资源问题，引进先进的技术和设备，完善煤矿机电设备，保证在煤炭开采环节能降低能源损耗，实现用最小的成本换取最大的利益的目的。[2]将变频技术应用于煤矿机电设备中，能有效提高煤矿开采效率，还能节约资源，不但能产生经济效益，还能产生巨大的社会效益。

三、煤矿机电设备中变频技术的应用情况

（一）在提升机中的应用

提升机是在煤矿生产中发挥重要作用，是经常使用的机电设备，提升机不但要运送人员，将煤炭开采人员运送到工作区域，还要运输开采设备和材料，使用率比较高。此外，在日常施工中，提升机能有效保障开采人员的人身安全。提升机有以下几个方面的特点，其一，启动、停止频繁；其二，速度变化较为复杂。提升机主要借助电路中的金属电阻进行调速，电机的转速与电阻大小之间相关，不但会造成电能损耗，还比较容易造成安全问题。显然，利用额外动力完成调速的方法不能满足节能性和经济性的要求。将变频技术应用于提升机中，主要就是将使交流四象限变频调速系统与变频防爆提升机结合使用，在数字信息技术和编程技术的支撑下，使得煤矿机电设备各个电路之间相互连贯，形成配合，进一步使元件之间的联系加强，从输出和输入端口对提升机进行远程控制，提高提升机的工作性能

（二）在皮带机中的应用

皮带机在煤炭开采中的主要作用就是运输矿料，应用皮带能有效完成井下煤炭运动，但是，这一过程主要是靠摩擦力实施牵引运输，来带动皮带运动，从而会加大电流消耗。在传统皮带机运行中，主要采用液力耦合器来启动皮带机，但是较长时间的使用比较容易使皮带断裂。因此，为了使皮带机的寿命延长，就可以使用变频技术，从而在电机启动时，能缓解电流波动，尽可能的减少电能的内部消耗。通过工作实践发现，将变频技术应用于皮带机中，能大大提高能源利用率，进一步提升皮带传送效率，降低维修费用，从而实现企业经济效益的最大化。

（三）在流体负荷设备中的应用

当前，变频技术在风机设备的应用越来越广泛，在实际应用中，能够针对特殊的施工环境设计具有较强适应性的变频设备，与传统风机相比，改造后的风机最低转速降到更低，与电井的特殊环境具有更强的适应性，在一定程度上还降低了电能的消耗。除此之外，变频调速在给水工作中发挥较大的灵活性，对于设备内部的冲击也起到制约作用，使工艺系统可控性大大提高。

四、结语

综上所述，在社会主义现代化建设新时期，节能和环保是国家经济发展对各个行业提出的新的要求，煤矿行业具有高能耗的特点，要想满足节能环保的要求，就要在机电设备中引入变频技术，充分发挥变频调速技术的优势，提升煤矿企业的工作效率。经过大量实践，我们不难发现，将变频技术应用在煤矿机电设备中，大大的降低了能源损耗，逐渐实现了节能减排的目标，进一步提升了机电设备的工作效率。所以，我国要更加重视在煤矿机电设备中应用变频技术，提升整个煤矿产业的经济效益和社会效益。

参考文献：

[1]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，（14）：120-121.

[2]刘学伟.变频技术的使用原理及在煤矿机电设备中的运用研究[J].数字化用户，2014，（18）：135-136.