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摘要：由于矿业生产环境和安全要求的特殊性，变频器在矿业中的应用起步较晚，但在地面固定机械和井下采煤机上已有一定的应用，并取得了良好的效果。为进一步落实国家确定的节能减排目标，矿业设备节能降耗改造势在必行。
关键词：矿业；机电；变频调速技术
引言
为实现矿业高效、安全生产经营，必须引进新技术。节能一直是业界的共同话题。变频调速技术的节能效果非常优越，对提高矿业生产过程的自动化程度和设备的自动化程度，提高矿业生产的自动化程度和效益具有十分重要的意义。
1矿业机电领域中通风机在运行现状分析
（1）低效率运行特征。通过对大多数矿井通风机电气运行参数的测量，发现其负荷率大多在55%-75%，功率因数在0.53～0.78之间，属于低效运行特性，电能浪费大。
（2）启动电流较大。传统的启动方式导致启动电流大，对系统电网有明显影响，使系统供电质量和终端用电设备受到不同程度的影响。同时，也增加了电控设备的投资。
（3）风机设备的冲击负荷越大，在启停过程中会产生较大的冲击负荷，这将增加机电设备的机械磨损和故障率及维修。特别是高压电动机起动过程中的单轴旋转现象，使风机产生较大的机械振动应力。严重影响电动机及其机械设备的使用寿命。
（4）矿井主通风机的安全性、经济性和自动化程度较低。矿井主风机依靠手动调节挡板来调节风压和风量。不具备风量自动实时调节功能，费时费力，自动化程度低，会对正常生产造成不利影响。煤炭企业节能潜力巨大。节能降耗已成为企业降低生产成本、提高产品质量、实现科学发展的必由之路。利用变频调速技术对矿业企业现有设备进行技术改造，完全可以达到改善工作点、提高效率、节约电费的目的，具有积极意义。
2变频调速技术在矿业机电设备节能上的运用
2.1在通风机设备上的运用
风机设备在矿井安全中有着巨大的作用，一般24小时不间断运行，鉴于风机长期连续运行，其损失将高于其他设备。另一方面，在矿山开采过程中，随着开采深度的变化，对风机风量的要求也不尽相同，因此风量也需要根据实际情况进行调整。过去很难节约电能，增加通风量。然而，变频调速技术引入后，风机的通风量可以自由改变。电机的工作频率可根据实际情况设定。在满足通风要求的基础上，还可以有效节能，避免以往通风机的“大炮”存在“灭蚊”现象。该技术引入后，还可以将风机在挡板阻力上消耗的电能转化为机械能，从而达到节能的效果。据调查，变频调速技术引入后，只有原来电能的3/5才能达到同样的效果。
2.2在采煤机上的运用
采煤机是矿业机电领域当中的一种重要仪器设备，同时也是矿业开采过程当中要用到的重要工具之一。将变频调速技术有效地应用于采煤机，不仅能沟有效地解决采煤机在工作过程当中消耗过大的问题，而且还能较为能有效地保护相关的仪器设备安全。采煤机变频调速技术相对灵活、简单，具有节能的特点，同时在调速方面具有一定的优势。矿业的开采离不开采煤机，采煤机上采用变频技术可以大大节约电能消耗，提高采煤效率。
2.3在矿井提升机上的运用
矿井提升机作为矿业开采的重要组成部分，主要担负着矿业人员及相关设备的运输任务。变频调速技术可以起到节约电能的作用。通过在矿井提升机当中采用变频调速技术，可以从很大程度上提高矿井提升机的安全性，同时也能节约相当一部分的电力资源。与此同时，还可以提高矿井提升机高压回路与低压控制回路之间的通信能力，使整个系统能够实现对提升机的监控功能，这样就能保证人员和设备的安全。通过计算机技术的支持和矿山设备自身的高兼容性，可以实现提供远程控制设备的目的。由于转速增加过快或相对转速降低过快，容易对设备造成一定的损坏。为了减少这些损害，矿井提升机主要采用变频调速技术，通过这些手段保证了整个系统的平稳、安全运行，同时在一定程度上降低了能耗。
2.4变频调速技术
带式输送机是矿业开采的重要设备，它通常采用交流电为带式输送机提供能量，并通过相关仪表的传递来保证带式输送机的正常运行。它在运转过程中会产生大量的热量，而且容易控制。带式输送机在输送煤炭资源的过程中，容易出现一些问题，主要是超过了输送机的承载能力，从而导致带式输送机断裂。变频调速技术在这一领域的应用可以大大减少这种现象的发生，因为它可以调节带式输送机的频率和电流，使其处于最佳状态，很少出现超载现象。在一定程度上也降低了带式输送机的能耗，充分利用了现有资源，保证了矿业运输效率。
2.5变频调速技术在矿井泵类设备上的运用
通过对物理知识的研究，我们知道功率与流量呈正相关的关系，压力与速度呈负相关的关系，流量与速度亦呈正相关的关系，从而得出功率与速度正相关。基于这一点，只要机组效率是额定的，我们只需稍微调整一下机电转速，就可以达到调节流量的目的。同时，我们得出了功率与速度正相关的结论。因此，一方面可以提高设备的启动性能；另一方面，在矿井水泵设备的节能方面，采用变频调速的方法，可以降低矿井水泵设备的能耗，帮助设备达到充分利用的目的它自身的效率。同时，这些设备的合理使用也有利于设备的长期安全稳定使用。
3变频调速技术在矿业企业的发展前景
矿业企业可以使用的设备有很多，而通过利用变频调速这一技术，对一些煤炭企业现有的相关设备进行技术方面的改造与优化处理，完全可以较为有效地达到改善工况、提高工作效率、节约电能的这一目的。随着变频调速技术的进一步发展，将有会越来越多的中小矿业会选择采用变频调速装置。当然，在这一过程当中还必须坚持科技兴煤，推广一些较为先进的交流变频调速技术，通过采用先进的设备武装，以及改造、更新矿业等传统产业，从而促进矿业企业能够更加科学、合理地快速实现发展，从而打造出真正的以“现代化”为本质发展的安全型矿业。
结束语
目前，变频调速技术在我国的应用还不够普及，应扩大其推广范围和力度。另外，变频调速技术在我国矿业机电设备领域有着比较大的发展空间，特别是在特殊环境下，如井下作业和特殊功能专业化，如增功能和联网等，相关专业人员都有学者们还需要进一步探讨。
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