(中煤华晋集团韩咀煤业有限公司 山西临汾乡宁县 042100)
摘要：在改革开放的21世纪，我国的国民经济在快速发展，社会在不断进步，对煤炭资源的需求量也在不断增大，如何提高煤炭行业的开采量，要对开采技术设备进行不断的更新和完善。现阶段，由于我国的煤矿开采技术不够成熟，在一些中小型的煤矿开采企业而言，不仅工作效率低下，同时耗能也较高，作业安全性得不到很好的保障，为了提高煤矿生产效率，提高开采量，在煤矿机电设备中引入变频控制技术，该技术的应用，不仅能够提升工作效率，为煤矿的作业提供了优良的环境，同时能耗也有了降低，这对于煤矿行业的发展起着巨大的推动作用。
关键词：煤矿机电;变频控制技术;节能
引言
现阶段，一部分小煤矿开采技术还较为传统和落后，生产耗能较大，生产效率较低。变频节能技术的发展和应用可以有效地降低能耗，因此，在各个行业得到了广泛的认可。近年来，有越来越多的企业开始应用这项技术，变频节能技术在国内尚属空白阶段，可上升空间比较大，具有很大的推广应用价值。本文重点介绍了该技术在煤矿行业中的应用。可以提高煤矿的生产效率，实现节能性和安全性，明显降低了煤矿的生产成本。
1工作原理
煤矿进行开采的过程中，在机电设备中，变频控制技术的应用主要涉及电力电子技术、微机技术、电机传动技术。对于变频控制技术而言，在实际应用的过程中，主要是将机电技术以及相应的强电弱电技术进行有效结合，进而形成具有综合性的电子技术。在变频控制技术中，充分应用电子半导体方面的一些部件，通过工频电源的转化，进而转化成为其他的工作频率，经过这样的工作电源，可以成为一种机电装置，以此来控制电能。对于变频控制技术而言，其工作原理主要是将工频交流电压进行有效梳理，进而充分转化成为直流电压，在此基础上，利用逆变器装置，对原有的频率以及电压进行调整。经过这种方式，电压可被合理调节，进而可以为电动机的电源驱动提供电源，可以为电动机提供相应的无极调速电压、电流。通过变频调速控制技术的逐渐应用，充分实现无附加损耗调速，这也是现阶段煤矿机电设备重要的调速方法之一。在变频调速控制技术进行实际应用的过程中，需从电动机的具体负载情况出发，以此来自动、平滑的操作，实现增速、减速的目标，在此基础上，并在一定层面上，使电动机的运行效率得到显著提升，从而使机电设备的实际运行效率得到改善。
2利用变频节能技术优化煤矿机电设备利用效率的策略
2.1变频节能技术在煤矿通风设备中的应用
通风机主要应用于煤矿生产过程中的井下通风，因为煤矿作业的地下操作较多，所以通风机的运行效率在很大程度上决定着工作效率，且对生产人员的人身安全有着非常重要的影响。如果通风机在使用中发生故障，就会严重影响煤矿的正常生产。如果大型通风机出现故障甚至可能会导致企业的停产和井下事故等各种严重的问题。大部分煤矿企业的通风机都处于全天运行的状态，因此需要消耗大量的电能。煤矿原来的工作方式为全年12个月，每月工作30天，通风机的功率通常在500-1000kW范围之内，通常情况下通风机会消耗掉煤矿生产电能的五分之一以上。通过引入变频节能技术可以有效对煤矿通风机的工作进行优化，煤矿企业通过对高效高能工作的推广并在国家法定假日实行，如此以来设备每年的休息时间可以达到2400小时，如果保风量为常规状况下的85%，那么变频节能技术在通风机的应用上就可以有效降低电能消耗量，下降比例高达27%。根据以上数据可知，变频节能技术在通风机中的应用不仅可以对通风机的调转速度进行调整，还能够有效促进通风机整体运行效能的提升。
2.2皮带输送机中变频技术的应用
皮带输送机是煤矿井下重要的运输设备，在运行时通过皮带的摩擦力将煤炭运输到井上地面，运输的持续性非常强。在过去，皮带输送机的调速是通过输送机上的液力耦合器来实现的，这种调速方式虽然能实现皮带的调速功能，但是对皮带的冲击较大，容易造成皮带断裂，存在较大的安全隐患。虽然采用了单片机控制器来控制主动轮的转动，但是在开机时会产生较大的冲击电流，这会造成启动时电机发热严重，皮带会承受较大的拉力，不利于皮带输送机的正常运行。在进行变频技术改造后，可以在启动时以一个较低的频率来控制皮带输送机，一方面可以保证皮带输送机启动时所需要的转矩，另一方面可以避免启动时产生较大的冲击电流。
2.3变频控制技术应用于通风机
在煤矿通风方面，由于煤矿生产的不断增加，能耗方面的问题更加明显，电能浪费现象比较严重。在煤矿开采中，各个环节都是联系在一起的，不管哪个环节发生了问题，都会影响到下个环节的生产，甚至还会出现一定的安全隐患。对于通风机而言，在煤矿开采中占据着关键地位，直接关系着诸多环节的通风效果，进而会影响整个系统的散热情况。只有机器的散热效果好，才可以确保系统的高效运行，确保整个煤矿开采的顺利进展。在通风机中，经过变频控制技术的应用，可以为设备的平稳运行打下良好基础，并且节省更多的电能，在整体上提升了系统的稳定性。
2.4在采煤机中的应用
目前，大多数的采煤机设备都是应用变频调速电机的牵引来进行采煤工作的，由于采煤机的工作量较大，应用变频调速电机进行牵引可以有效的降低人工的成本，作业人员可以完成其它的工作，优化了人力资源的配置，在变频调速电机中使用的是四象限变频器调速模块，以便更好的控制牵引的速度。
2.5变频节能技术在煤矿胶带输送设备中的应用
胶带传输设备主要负责煤矿产品的运输，也是煤矿企业的重要机电设备。在使用变频节能技术对煤矿胶带输送设备进行优化的过程中，一方面要考虑胶带输送设备高电压、大功率的特性；另一方面还要确保其生产性能和生产质量。为了有效利用变频器提升胶带输送设备的性能，技术人员做了以下几方面的调试：首先，智能监控胶带输送设备的运行速度，利用智能传感设备对变频器的电压和电流进行控制，自动调节胶带传输设备的运行速度，确保其运行速度始终适应于运输计划。其次，通过变频器和重力传感器的结合使用，重力传感器自动监控胶带传输设备上是否有物品正在运输，如果没有物品则通过变频设备对胶带传输机的电流进行调整，确保其在低速惯性状态下运行，减少空转状态的能源消耗。
结语
综上所述，变频节能技术可以明显地降低能源的消耗，提高设备的运行速度，保护机器设备的正常使用，提升煤矿的经济效益，降低生产成本，节约人工成本、保护环境等。伴随着社会的迅速发展，我国的各项技术正处于一个高速发展的时期，随着对它的研究越来越深入，研发部门投入了更多的资金，派出高端人才到国外深造，以及我国各级政府的大力配合，我国的各项科学技术一定会取得高质量的发展。
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