变频技术在煤矿机电设备中的应用研究

摘 要：煤矿不仅是重要的能源，也是当今社会发展进步的基础。随着煤矿机械化技术的提升，机电设备在煤矿开采中得到广泛应用。煤矿的机械化操作内容，也为开采工作提出更高要求。但是，对目前的煤矿开采工作来说，在开采过程中，需要消耗较好的能源。而变频技术，则是利用半导体，对机电设备工作电流、频率加以控制，进而降低煤矿开采工作对能源的消耗，确保煤矿企业获得更高利润空间。

关键词：变频技术；煤矿机电设备；应用研究

变频技术的主要应用目的，就是对电源频率的更改。随着技术的发展与进步，变频器以及变频技术应用在多个行业。变频器不仅在生活中，更在工业中发挥出重要的作用。煤矿是重要能源，对社会发展具有积极意义。但是，在煤矿的开采工作中，应用多种机电设备，这些设备虽然提升其开采效率。但是，却浪费大量的能源，不利于提升煤矿企业经济效益。为了满足现代社会绿色、节能、环保的发展要求，相关科研人员，将变频技术与煤矿机电设备加以连接，也取得不错的效果。但是，变频技术的应用依旧存在一些不足之处，这也需要相关工作人员研究，给予存在的问题充分重视。

1.变频技术应用意义

伴随着社会的发展与进步，对能源需求逐渐增大。虽然我国煤矿储量相对其他国家较大。但是，随着开采工作的进行，煤炭资源也在不断的减少，这也导致煤炭市场上的竞争越来越激烈。煤矿开采工作，要利用多种的机电设备，在实际的开采工作中，需要消耗的电力资源较大。较高的能源消耗，使煤矿企业在激烈的竞争中，所获利润空间不断降低。再加上现代社会对绿色、节能、环保的要求。只有利用变频技术，将其与煤矿开采工作结合到一起，才能降低煤矿开采工作对能源的消耗，进而使变频技术充分发挥自身的作用。

2.变频技术在煤矿机电设备中的实际应用

2.1在机电设备风机中的应用研究

煤矿开采工作多位于地下，并且在开采工作中，会出现较大的粉尘。如果煤矿的开采工作通风效果低下，不仅会导致粉尘弥漫，更会影响施工人员的身体健康。所以，在煤矿的开采工作中，经常会利用不同的风机解决存在的问题。但是，在实际的操作中，由于矿井限制，此种方式实施难度较大。频繁更换风机，不仅会引起故障出现，很多故障出现后，要对风机设备加以更换，在一段搁置时间后，不仅会造成设备的浪费，同时也会使其利用率降低。所以，要结合现代先进技术，将变频技术应用在风机中，变频技术可以对电流加以调节。在实际的操作中，也会更为简便。

2.2在提升机中的应用研究

煤矿作为一种宝贵的资源，其开采难度较大。绝大部分的矿井位于地下，这也意味着，其工作环境较为特殊。在复杂的环境中进行工作，为了提升工作效率，难免要应用多种机电设备。这也意味着，在开采工作中，其提升机要进行多次的重复工作。但是，如果提升机的调速任务增多，并持续应用，其故障风险性也相对增加。煤矿开采机电设备出现故障，不仅会影响工作效率，更会缩短其使用期限。而变频技术的应用，不仅能强化提升机的工作效率，更能满足其多种的工作需求，此外，电流的调节，还能对提升机加以保护。在提升机设备中，融入变频技术，能够更好地应对电阻破坏率，并在减速器的下放过程中，将用电箱电网转移。变频技术的合理应用，强化提升机的工作效率，在变频器内部，辅助提升器工作进度，在实际的工作过程中，节约能源，降低故障的出现频率，进而达到提升效率、节能减排的作用。

2.3在空壓机中的应用研究

空压机的启动方式，主要为直接启动以及串电阻启动方式。上述两种不同的启动方式，启动的目的相同。但是，这两种直接启动方式，存在严重的不足。直接启动方式，会在瞬间产生较大的电流，长此以往，会对机电设备造成损坏。所以，要将变频技术融入空压机启动工作中，只有利用变频技术，对其启动电流加以调节，在确保启动工作完成后，对电流量加以控制，能够在一定程度上，降低电流对机电设备的损坏，进而有效延长机电设备的使用效率。此外，利用变频技术，对空压机的压风系统加以管控，对目前的压风系统运行过程来说，其主要的运行方式，多应用开闭环控制。可以利用调节器，对整个系统进行管理。利用变频技术，对其调节具有显著作用。

2.4在皮带机中的应用研究

皮带机在工作中，所需要的功率巨大。皮带机主要利用轮毂与皮带之间的摩擦力。在皮带机的启动过程中，需要较大的电流量。但是，目前的皮带机，多应用耦合器进行启动，在启动进行时，需要较大的电流量。较大的电流冲击，会使皮带机老化速度提升。而变频技术的应用，能够提升皮带机的能源利用率，降低其启动以及运行所需要消耗的能量。同时，还能延长其使用寿命，降低维修的费用，进而为煤矿的生产企业，获得较大的利润空间。此外，在煤矿开采运输工作中，还可以将变频技术与刮板输送机相结合，传统的刮板输送机，利用驱动解决重载启动，多应用较大电机、双速电机以及电气软启动器等方式进行工作。但是，随着矿井工作加大，刮板输送机功率逐渐加大，也导致资源浪费。在实际应用中，要结合实际工作，将刮板输送机与变频技术相结合，变频拖动良好，具有节能降耗以及降低磨损功效，能够延长机电设备使用期限，对煤矿开采工作具有重要意义。

2.5在井下卷扬机中的应用研究

卷扬机也称为绞车，是煤矿开采工作中较为常见的机电设备。通过人或是机械动力驱动卷筒、卷绕绳索完成牵引工作。卷扬机传统调速方法，多应用绕线转子异步电动机，利用集电环与碳刷，在转子回路上串入若干段电阻控制转速。但是，其主要缺点是绕线转子异步电动机有集电环和电刷，要求定期维护。再加上继电器、接触器应用，致使维护量增大、故障率高，难以满足工业生产要求。变频技术与卷扬机结合，能够将电机定子电流按坐标变换分解为转矩电流分量和励磁电流分量，从而实现精确转矩控制。其动态响应特性好，速度控制精度高。在提升设备中对防止“滑落”具有良好效果。使传统卷扬机运行更为稳定、安全，降低设备维护工作。

结束语：煤矿作为重要的能源之一，在社会的发展中具有重要作用。但是，由于煤矿开采环境复杂、工作量大。在实际的工作中，存在诸多的问题，为了提升煤矿的开采效率，要应用多种机电设备。机电设备的应用，虽然能够提升其工作效率，却也在运行、启动中消耗较大的能量。所以，要善于结合先进技术，应用变频技术，对机电设备的运用、开启加以调节。只有这样，才能在提升煤矿开采工作效率的同时，保护机电设备，降低机电设备的维修费用。要想将变频技术应用在更多煤矿机电设备中，还要结合时代的发展，对变频技术加以更新，进而拓展其应用范围。

参考文献：

[1]任昕亮.变频技术在现代煤矿机电工程中的应用[J/OL].电子技术与软件工程，2019（17）：234-235

[2]龚鹏翔.变频节能技术在煤矿机电设备中的具体应用[J/OL].电子技术与软件工程，2019（16）：227-228

[3]高靖.变频技术在现代煤矿机电工程中的应用研究[J].技术与市场，2019，26（08）：98+100.

作者简介：

顾立，男-（1981.09），汉，（助理工程师），本科），研究方向（煤矿机电电气工程技术安全工程技术管理，生产调度）