变频技术在现代煤矿机电工程中的应用实践

王玉全

摘 要：变频技术在现代煤矿机电工程中的有效应用，一方面能够为机电设备的使用提供更完善的电力维护措施，避免电网波动等问题对机电设备造成损伤，由此延长设备的可使用寿命；另一方面，凭借电子与计算机技术，更便于为自动化与智能化技术的融入提供渠道，使煤矿采掘工作质量与效率显著提升。本文基于变频技术原理展开分析，期望根据技术应用特点为后续煤矿机电工程构建提供良好参照。

关键词：变频技术；现代煤矿；机电工程；应用分析

煤矿机电工程是我国现代保障煤矿企业采掘工作正常开展的前提，更是决定企业经济体系构建水准的基础。根据以往机电工程应用资料可知，在煤矿恶劣的运行环境中，机电设备经常会出现故障状况，不但影响了煤矿采掘工作的正常开展，同时也极易对员工生命安全造成伤害。因此，凭借变频技术节能与设备可控性的优势，应当被予以着重研究。

1 变频技术的应用原理分析

变频技术是基于电子技术、计算机技术、电机操控技术相结合的新型管理技术。在此类技术应用过程中，能够凭借半导体器件将工频电源转换成其他频率的能源，以此降低外界环境对电能的影响，并提升能源设备的可控性。期间，能源频率的转换主要是通过调节交流电压实现的，待交流电压变成直流电压后，经由逆变器可再将其调控成其他频率类型的交流电压，以便交流电机能够被持续驱动。借由此种技术特性，变频技术能够按照场景特点设定自动加速与减速的方案，以此实现系统平滑运转的要求，从而提升能源可利用的效率。另外，变频技术在能源利用率方面更具优势，能够有效缓冲设备使用机械冲击力，使得设备元件耐用性得到了明显提升，有效降低了机电设备运转故障风险发生的概率。

2 现代煤矿机电工程中变频技术的应用

2.1 变频技术在风机中的应用

风机是为矿井提供通风保障的关键设备，更是为维护采矿人员生命安全的前提。根据以往设备资料可知，风机使用主要采用矿井内部环境调节通风可行性的措施满足功能性要求，此类调节措施虽然合理，但是设备操作极为复杂，若出现偏差极易导致风机停止通风，不但难以维修此类工程设备，同时更极易对采矿人员的生命安全带来损害。变频技术在煤矿风机中的有效应用，能够通过有效改善系统操作困难的问题，避免操作失误等问题对煤矿采掘工作造成影响，同时凭借变频技术操作平台的搭建，更便于调控风机能源供应参数，以此降低电网波动或环境问题对风机设备造成影响，并为煤矿采掘工作的可持续开展奠定扎实基础，使矿井内部通风量持续满足要求。

2.2 变频技术在提升机中的应用

煤矿提升机是为设备与人员运输提供垂直输送渠道的常用机电设备。在提升设备使用过程中，因为设备经常面临启动、加速、减速与制动的过程，所以电网与负荷系数经常会产生变化，若并未提供适当的保护措施，则极易影响电网运行的安全性。与此同时，在提升机设备使用过程中，经常会面临机械性沖击与碰撞等问题，如此提升机元件极易遭受损伤，长此以往势必会影响机械设备使用的安全性。

变频技术在提升机的有效利用，首先能够提供更好的调速性能，使机电设备系统得到更显著的节能效果，避免电网与负荷参数对设备运行稳定性造成影响，同时凭借变频技术更便于自主操控机电设备的运行效率，使煤矿企业机电工程体系的构建质量得到显著提升。其次，根据煤矿机电设备运行恶劣的环境可知，频繁的开启和关闭极易对设备元件造成持续性的损害，而变频技术的有效利用能够为机电设备提供更全面保护措施，避免频繁的调速措施对电阻造成损伤，同时借助变频技术更便于在短时间内唤醒机电系统，由此也提升了提升机的使用效率。最后，变频技术的应用有效降低了提升机电网的波动，避免了空载电能损耗问题，使电能的利用率得以提升，更满足了我国生态可持续发展的需要。

实践中可以看到，随着变频技术在煤矿提升机中的有效应用与改进，一些新的技术设备不断出现，比如提升机专用变频器、风光提升机变频器等，他们的兼容性非常的好，而且设备性能也得到了非常大改进和，在煤矿机电及生产过程中的应用非常广泛。

2.3 变频技术在空气压缩机中的应用

一般而言，煤矿风动机电运行动力基本上都来源于空气压缩机，并且通过交流电机来实现，因此电动机会一直处于全速工作状态下。对于空气压缩机而言，通常其采用上下两点控制模式实现压力控制，即交流电动机一直处于工频运行状，当空压机气缸压力与预设压力值基本一致时，就会关闭空压机进气阀，此时不会再产生压缩气体，电动机处于空载状态下；随着压力的不断下降，接近预设压力时，空压机气阀便随之打开，产生压缩空气，此时电动机处于重载状。实践中可以看到，因煤矿实际用气量与产气量之间不可能一致，所以就会导致空压机频繁加载、卸载，进而对电网、电动机以及空压机差生不利影响。对于变频技术而言，其通常具有控制精度高、易操作以及免维护等特性。若普通电动机应用变频技术来调速，可在其拖动负载过程中无需进行改动，但针对具体的生产工艺要求，应当对转速输出适当的调整。变频器驱动方式，从根本上改变了传统的空气压缩机加载与卸载供气控制方式，通过调整电机用气量的大小来实现转速自动调控，以确保供气压力自身的恒定性，这样电机就可以在低于额定转速的情况下依然连续的运转，从而使压缩机的启停次数减少。

2.4 变频技术在皮带输送机中的应用

对于煤矿机电工程而言，其应用最多的运输装置即为皮带输送机。传统模式下，以交流电动机工频拖动为主，传动操作过程中需通过液力耦合器来实现，因此表现出启动电流冲击大、以及传动效率低等特点，液力耦合器、皮带等，会受到非常严重的磨损和影响，维修、维护成本会随之升高。当煤矿皮带输送机中应用变频器软启动设备和技术以后，皮带输送机系统可实现有效的软启动，减少皮带启动过程中产生的张力，进而减少皮带损伤。同时。还可以将运输速度按照输送量的大小进行实时的调整，以实现节约能源之目标。

3 结束语

变频技术在煤矿机电工程中的有效利用，不但能够根据煤矿机电运转需求提供更详细的参数补偿措施，避免机械冲击与电网波动等问题，使机械设备的使用更具安全性特点，同时凭借变频数据操控平台，更便于大范围审查机电设备运行状况，使设备系统可控性显著提升，并以便为后续自动化与智能化技术落实奠定扎实基础。故而，在论述变频技术在现代煤矿机电工程中的应用期间，必须明确变频技术应用的要求与难点，并提供完善的技术实施方案，才能为后续煤矿机电工程的运转提供更全面的技术保障。

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