陕西陕煤澄合山阳煤矿有限公司 陕西合阳 715300
摘要：随着科学技术的发展，我国的变频控制技术有了很大进展，并在各个行业中得到了广泛的应用，尤其在矿山地面及矿井下各操作设备中起到非常有效的调节作用，现如今已成为矿山机电设备运行中稳定的综合技术应用手段。该类技术在矿山开采工作中具有提高开采质量、提升开采效率的优势，可全面提高矿山机电设备的工作效能。本文根据目前变频控制技术在矿山机电设备中的应用现状进行剖析，对其在矿业开采领域中设备的具体应用原理及方法深入探讨。
关键词：矿山机电设备；变频控制技术；提升装置；通风装置
引言
煤矿开采过程中，机电设备是不可或缺的工具之一，机电设备的应用提高了开采的效率，有效保证了施工的安全性。而在机电设备中融入变频节能技术可以进一步降低设备应用期间产生的能耗，节约资源能源，优化开采质量。下面，笔者将结合自身对于煤矿机电设备中变频节能技术应用的具体情况，分析其应用的方法与策略。
1变频节能技术的相关概述
变频节能技术主要是将设备运行需要的交流电转换成直流电，再将直流电进一步转化成不同频率的交流电或者直流电来逆转换成多种频率的交流电，这是一种全新的技术手段，也是需要不断探索完善的技术。除此之外，在转换过程中不会产生电能的变化，反而只存在电流频率的变化。这种变频技术就可以很好的满足交流电电机实现无级变速的要求，同时还会实现对电机控制器的敏感监测，可以有效的达到控制电流频率的效果，真正做到了功率变化随矿物质量改变的目标，这也能进一步实现节能的目的。对于变频节能技术原理来说，主要是煤矿机电设备在运转过程中实现不同功率的工作要求。因此，为了让电机提供的功率和实际运输所需要的功率达到一致，这就需要变频技术来实现。在实际操作过程中，可以利用半导体元件来将交流电转化为直流电，进而利用张力变送器将张力转换成4-20mA的直流电，产生的电流会当做是模拟信号进而传输给张紧设备，同时还能进行自动放大或者补偿电流模拟信号来实现对传输带和绳阻之间的摩擦阻力偏差值校正，可以真正实现对频率的控制和转化。不仅如此，张力控制还有较强的敏感度，这个特点就可以帮助设备在极少的时间内实现对张力调节的反应，还能进一步保障张力控制的准确度和有效性。
2探讨矿山机电设备中变频控制技术的应用
2.1变频控制技术在提升装置中的应用探究
提升机是矿井下开采作业中非常重要的装置，其设备主要功能是输送各类物质材料，提升机的原理，在当前发展中，常见调速原理是将电路中接入金属电阻，通过鼓型控制器的作用切除电阻，最终实现调速效果。此原理虽能实现提升机调速功能，但在调速过程中所产生的各种动力制定电流与低频电流，对提升机的整体运作上也会产生不利效果。因此，要降低提升机运作中各种能效损耗，又能够保证调速不受影响，需运用变频控制技术，运用此技术的具体方法为在电控系统中编制相应程序设计，建设与继电器的逻辑，完成梯形图、控制电路图的相互转换。此方法可有效的减少外部线路执行继电器，避免故障发生。另一方面，影响提升机工作效率的主要原因是此类设备当前处于超负荷运行状态，优化此状态的主要方式为修改提升机内相关程序，增加制动力矩。可使提升设备的机器磨损程度降低，且减少机械时效故障，提高提升机的工作效能与使用寿命。
2.2在采煤机中的应用
技术是推动社会发展的重要推动力。随着时代的发展，人们的需求和经济的发展有着密切的关联。并且在工业化的不断发展中，越来越多的先进技术被研发，尤其是在煤矿机电设备的应用中，变频节能设备不仅具有节能的特点，还能提高煤矿生产的效率，促进企业获得更高的经济效益。而变频节能技术在采煤机中的应用也是比较普遍的。
在传统采煤机变频调速系统中通常会使用“一拖二”的形式，逐渐发展成“一拖一”。而且我国能量回馈型四象限运行的交流变颈调速采煤系统也早就处于世界的领先地位，国产电牵引采煤机的行走功率也达到了最大2×110kW，变频器电压也可以达到380V，这样就可以很好的实现额定转速下的恒定转矩调速，还可以将额定转速以上的恒定功率调速及两台变频器之间的主从控制和转矩平衡。将变频节能技术应用到采煤机中可以很好的控制机器，实现操作方便、速度可调节的目标。
2.3变频控制技术在井下绞车电控系统中的应用探究
如在井下作业中的电控系统以及保护系统中引进变频调速技术，需要660V的输入电源，50Hz的频率，且输出功率可调节在0-50MW之间，保证负15%至正10%的电压变动范围。对四象限运行中的负120%至正120%的额定负载，负载能力要强。在此系统中引入变频控制技术后，首先可节省大量电能，实现发点回馈制动，智能程序可实现自动断电，在出现过载、超速等故障时，可大幅度避免职工伤亡事故的发生。其次可通过此技术在电控系统中安装故障自断系统，可实现故障发生时，可将故障名称类型显示在司机操作台上，节省了故障排查时间及维修时间，提高设备运行效率。最后，要想实现绞车的软件硬件双重保护，可在深度指示器上安装与之相匹配的传感器，例如：上、下到位传感器，过放传感器、过卷传感器等。并在程序内设定相应数值，一旦故障发生可第一时间发出信号。
2.4变频控制技术在通风机中的应用
通风机是矿井通风的主要动力，对煤矿的安全开采十分重要。过去，矿井通风机通常以恒定的功率运行，风量调节主要靠调整风机叶片的安装角来实现，十分烦琐。矿井通风机的工况点与通风阻力有很大的关系，若矿井通风阻力变化，而风量不变，则通风机可能处于低效率工况点运行。众所周知，通风机消耗的电能有时会占到矿井总消耗电能的50%以上，导致机电设备处于低效率工况点运行时，大量的电能被白白浪费，降低了煤矿的经济效益。为此，很多煤矿对矿井通风机进行了变频控制技术改造，根据矿井通风阻力的变化来自动调节风量，这极大地改善了通风机的运行状态，使通风机始终处于一个高效的工况点。虽然在进行变频控制技术改造时需要投入大量的资金，但是一两年内就可以收回成本。经过统计，采用变频控制技术后，矿井通风机将节能30%以上，可以为矿井节省一定的运行成本。另外，采用变频控制技术后，风机的运行更加平稳，这有助于延长通风机的使用寿命，降低通风机的维护及检修成本。
结语
综上所述，本文通过对变频控制技术的分析，并结合在煤矿机电设备中的实际应用充分展现了该项技术在实际应用中的作用。在煤矿机电设备中，通过对变频控制技术的应用，能够有效提高企业的生产效率。与此同时，还能够有效实现对资源的节约，实现了煤矿行业的可持续发展，促进绿色环保的应用。因此，变频控制技术在实际应用当中具有重要的意义，值得业内认识进行深刻探讨，并充分发挥其中的重要作用。
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