枣庄矿业（集团）济宁岱庄煤业有限公司 山东微山 277606
摘要：进入新时期，随着电子电工技术和相应控制理论的进一步发展，变频技术的控制精度和产品的耐用性得到进一步提升。在煤矿机电设备中推行变频节能技术，需要充分契合煤矿生产情况，优化生产工艺，提升开采效率的同时，减少机电设备能耗。基于此，本文就煤矿机电设备中变频节能技术的应用进行简要阐述。
关键词：煤矿机电；变频节能技术；应用；
煤矿企业属于能源型企业，在当前能源危机背景下，部分煤矿企业仍然沿用滞后的开采技术，对地质环境破坏较大，开采效率不高，资源损耗大。通过变频节能技术的应用，推动煤矿机电设备改进优化，有助于减少机电设备能耗，提升开采效率，并且实现清洁开采，满足节能减排要求。故此，煤矿企业应积极增加投入力度，大力推广和应用变频节能技术，以求提升煤矿开采效率，减少能耗，为我国经济持续发展做出更大的贡献。
1 机电设备中变频节能技术原理
我国煤矿开采行业改革发展，节能减排是主要方向，在提升机、采煤机和皮带机等机电设备中应用变频节能技术，可以有效降低电能损耗，提升开采效率。就变频节能技术的原理来看，是通过交流电固定周期模式来调整机电设备运行功率，并通过应用智能化电气系统，推动机电设备智能变频。如：机电设备空载运行中，降低设备功率到最低成本，减少机电设备能耗。如果设备满载运行，调整机电设备功率到峰值，提升采煤效率同时，将能耗降到最低，是煤矿开采企业主要关注的内容。目前部分矿山企业为最大化的提升电流输出的效果，并保证设备运行安全，通常在装置外部配套安装噪声滤波器和自动空气开关等装置。相关学者的室内实验和工程案例均表明，相比于工频运行状态，变频运行状态的节能效果大大提升，在不同负载状态下的节能效果略有差距。
2 变频节能技术在煤矿机电设备中的应用
1）采煤机运用变频节能技术，经过变频节能技术改进之后，采煤机中的电牵引需求得到了提升。煤矿设备运行过程中对电机设备牵引的尺寸，常常是要予以限制的，要求不能有过大的功率，在相同尺寸、外形的情况下交流电机的功率更大才能满足系统运行的需求。这对于系统来说需要增加功率，同时保证安全稳定性，使用一种电机进行牵引变频结构系统，交流直流交变频率系统共同运行，容易将设备的使用寿命在于缩短，采用变频技术进行改造之后，进一部分的供电形式，有三项，公平交流电变为恒定的直流电，利用大功率精轧管，可以进行交流电的输送，可变电压和频率达到无极调速的目的。
2）变频技术还可以对过负荷过热、过电流、失速、过电压、熔断丝切断、控制电路、异常等问题加以保护。技术的保护作用，表现为一旦发生故障就会立即停止变频器工作，通过数字面板来判断参数是否异常，然后在额定转速基础上进行调速。如在提升机上应用变频技术，利用相应的设备，进行运输设备中的况费时、设备材料等环节的改变。煤矿地下运输主要设备是运输机提升机，矿井系统，因为控制较为复杂，惯性较大，运行就快，常常需要交替使用，提升机的运行需要具有很好的电机转动要求，才能符合上述要求。当传统的使用电动机传动过程，很大程度上在生产效率上不高，实际运行上工作量一大，就容易导致运行速度曲线发生异常，系统出现失控，对于人员操作安全产生影响，甚至会发生超速和过卷事故。
3）井下传送带上使用变频技术，最大限度地增加利用率，保证分离物料时运载装置和驱动装置能够高速有效的完成带式运输机的运行，完成运输送料的任务。同时，在运输过程中，要确保启动设备时不会出现故障，达到软启动替代的目的，必须使用变频技术才可以做到上述要求，能够节省90%以上的能源利用率，及时的在煤电系统中进行多余能耗的降低，将消耗的热力加以去除。
4）在通风机上使用变频技术，如局部通风机和主风机上，当风井处出现全负压状态时一般是由于传统的通风机局部大多数采用压入式的，在巷道掘进中基本作用是将稀释有害气体加倍稀释和排出，保证井下有新鲜的风流，并达到降温的目的。变频机的使用增加了风机的运行效率，不改变风量的情况下，促进挖掘和开采过程中井下风压保持稳定。而且可以根据实际的向导需求来进行合理调节变频节能技术，最大程度地节约技能，节能合理的更改。风机满负荷工作状态改造之后，出现的软启动功能还可以随时停止，不会对电网产生冲击。
5）在水泵中应用变频技术，大大延长了设备使用期期限。传统的煤矿生产过程中，根据实际情况进行水流量的控制，但是一旦运行时发生设备参数变化，如阀门的实际开度缺乏合理控制就会得到影响，达不到水泵良性运行。在长时间的运行下，提高变频器的灵活性和智能性，能保证安全的生产，同时灵活地控制水分气体，防止井下液位降低和防止因为频繁启停和空转过程中的造成消耗能量过大，还可以最大限度的降低设备损耗。
3 煤矿机电设备中变频节能技术维护措施
变频节能技术在煤矿机电设备中应用，尽管一定程度上可以提升煤矿开采效率、质量，应注重合理的措施来保障变频节能技术效应得以发挥，维护机电设备安全稳定运行。立足于机电设备运行情况，结合设备型号规格加强设备检修和维护，安装前调试好，合理运用变频节能技术。
3.1 制定完善的机电设备维护管理制度体系
煤矿企业的机电设备类型多样，长时间在煤矿这一特殊环境下高负荷运行，可能受到客观因素影响出现故障问题。鉴于此，应加强机电设备维护管理力度，转变理念来健全和完善维护管理制度体系，持续深化技术研发，推动设备技术更新，便于变频节能技术充分在机电设备中应用。通过日常巡查和维护，便于及时发现、解决设备故障问题，将安全隐患消灭在萌芽状态。同时，检查机电设备变频工作情况，预测分析可能产生的变频异常故障，制定防控方案，及时解决。相关维修管理人员要注重技术的学习和运用，分析可能出现的设备故障问题，并寻求合理方法予以解决，促使机电设备逐步恢复使用。只有保证机电设备正常运行，才能保证变频节能技术应有效应充分发挥，改善潜在的机电设备安全隐患。
3.2 推动机电设备和技术更新
现阶段，随着技术更新频率加快，不断涌现出先进机电设备。这就需要煤矿企业高度关注变频节能技术更新和完善，顺应时代发展趋势，积极运用变频节能技术到实处，改善传统技术不足和缺陷，赋予变频技术更强的兼容性，为机电设备安全稳定运行提供支持。新设备、新技术融合运用，对于提升煤矿机电设备运行效率和运行性能意义深远。煤矿企业要注重资源的合理配置，投入资金用于设备的更新换代中，提升机电设备整体灵活性、可靠性，减少设备能耗，对于延长机电设备使用寿命具有积极作用。
结束语
综上所述，在煤矿机电设备运行中，由于设备众多，管控方式存在不合理，不可避免造成电能损耗。基于变频节能技术的应用，可以改善传统技术不足，推动机电设备更新换代，自动化调整设备运行功率，不影响设备正常运转的前提下，减少电能损耗，可以降低成本，提升煤矿企业的效益。
参考文献：
[1]侯云鹏，崔军峰，付红星，等.油田机泵设备变频节能技术应用现状及发展趋势分析[J].中国设备工程，2019，22（23）：206-207.
[2]李刚，刘利.探讨变频节能技术在煤矿机电设备中的应用[J].内蒙古煤炭经济，2019，10（21）：168-169.
[3]张毅.变频节能技术在煤矿机电设备中的应用探析[J].中国石油和化工标准与质量，2019，39（21）：235-236.