变频控制技术在煤矿机电设备中的应用

王连印

摘要：随着我国社会经济不断发展，社会发展是对能源需求量也不断提升，煤矿机电设备的良好运行对煤矿企业有非常重要的作用。如今煤矿企业数量不断增多，增加了煤矿开采活动频率，从而提升煤矿机电设备能耗。煤矿机电设备要积极采用变频控制技术，可以科学地提高机电设备的安全运行效率，消除设备存在的一些隐患，优化设备运行过程，有效降低能耗。

关键词：变频控制技术;煤矿机电设备;应用

煤矿行业中，先进技术的应用取得了一定的成果。在现阶段来看，计算机电机技术在机电设备得到了广泛应用，一直以来我国的煤矿企业都是国家发展的重点，为社会的发展提供能源，也支撑工业的发展。使用的变频器设备也增多，随着使用数量的增多，也促进了变频技术的进步，使我国的技术水平一直处于提高状态，这对于煤矿企业来说是十分有益的。

一、煤矿机电变频控制技术

变频控制技术是一种以计算机技术、电子技术、软件技术、传感技术为基础的综合控制技术。作为计算机技术发展的重要产物，变频控制技术融入了单片机，充当系统终端的作用，可以控制机电设备的传输电流，在生产任务低时自动降低设备转速，从而减少能耗，实现节能目标。如今计算机技术不断完善，单片机性能也不断增强，从而推动了变频技术的发展，不仅能够有效降低机电设备运行损耗，还会提升运行效能。随着数字技术的不断发展，在煤矿机电设备中应用变频控制技术，对功率器件以及调速系统等方面都有着一定的更新，能够在一定程度上提高变频控制技术整体功能的综合性，由于信息技术的不断发展，变频控制技术逐渐地朝着自动化、机械化趋势进行发展，同时还能利用网络来进行一定的控制。所以说变频控制技术在煤矿机电设备有着非常重要的应用。

二、煤矿机电设备变频控制技术现状

进入21世纪以来，智能技术和数字技术取得了快速发展，这在一定程度上推动了变频控制技术的深入研究。近年来，我国的变频控制技术越来越智能化，并已在煤矿机电设备中大量使用。然而，由于我国对变频控制技术的关注较晚，煤矿机电设备逆变器控制技术的发展相对较慢，也存在一些问题。首先，操作过程中没有完善的规范体系。由于尚未制定相关的规范体系，一些负责人的责任不明确，责任划分出现分歧，最终不会产生明显的控制效果。其次变频调速技术的管理效率比较低，没有做足够的监督，这导致一些无人值守的煤矿机电设备检查数量相对较少，工作人员没有对一些错误进行有效的监督和管理，同时对于设备的正常运行有影响。再次是变频控制技术在机电设备自动化程度上相对较低，而且管理混乱，很可能会遗漏一些过程，需要手动完成，从而对正常运行产生影响，降低电气和机械设备的工作效率。

三、煤矿机电设备中变频控制技术的应用

（一）有效改善变频控制技术的应用

该技术的应用可以有效调节机电设备的电流频率，从而有效降低设备运行过程中的电能消耗，同时尽可能减少能源消耗频率，以达到控制的目的。通过使用变频设备实现变频控制技术的应用，其中包含各种组件，通过改变设备的运行速度来实现控制效果。而且整个机电设备可以有效降低逆变器控制技术，并降低在实际应用中的能耗，促进煤矿行业的高效发展。使用变频控制技术，这有助于提高机电设备的运行稳定性，并最大限度地减少由于机电设备的长期运行而导致的设备损失。

（二）空气压缩机方面

在煤矿开采当中，矿井下的可燃气体非常多，包括粉尘、一氧化碳等，提高了煤矿开采危险度。所以，在煤矿开采中都会安装空气压缩机降低矿井下的可燃气体浓度。空气压缩机和交流电机共同组成煤矿排风机系统。针对空气压缩机来说，要控制空气压缩机的运行上限值，一旦电流超过了所设定的阈值，则压缩机进气阀会自动关闭，无法持续抽取矿井下可燃气体，提高了生产危险性。如果电流低于空气压缩机下限，此时电动机会超负荷运行，则会造成电能浪费。

（三）皮带运输机方面

所有的煤矿企业在开采的时候都会使用一个设备就是皮带机，而且皮带机也可以起到运输的作用，因为皮带具有传送作用，因此煤矿企业所使用的皮带机功率都比较大。由于皮带机承担着重要的煤炭输送任务，因此，皮带机在正常运转情况下，承受的外界荷载较大，产生的电流较大，极易破坏内部的电压电网，使设备出现过热现象，进而缩短了皮带机的使用寿命。

当皮带机的使用时间减少，间接的煤矿企业的成本就增多。而在皮带机中使用了变频控制技术，就能控制皮带机中的电流，以免皮带机在运行的时候，出现强大的电流影响皮带机的使用。而且在使用的效率上，能大大的提高皮带机运行的速度，保证在使用中实现高效，从而使煤矿企业的利益不受影响，还能经济利益。

（四）提升機方面

提升机是煤炭开采过程中重要的运输设备，过去的矿井提升机要想实现调速的目的，必须将电动机接入金属进组，通过切除接触电阻调节电动机的转速，这种方法往往要消耗大量的电力能源，而且也极易对提升机的内部组件造成损害，当提升机发生故障时，维修难度相对较大，而且加大了维修成本。提升机也是煤矿机电设备中一个主要的机器，而且占据的地位不容小视，并且提升机也属于运输设备的一种。提升机是煤炭开采过程中重要的运输设备，过去的矿井提升机要想实现调速的目的，必须将电动机接入金属进组，通过切除接触电阻调节电动机的转速，这种方法往往要消耗大量的电力能源，而且也极易对提升机的内部组件造成损害，当提升机发生故障时，维修难度相对较大，而且加大了维修成本。

四、变频节能技术在煤矿机电设备中的应用功效

（一）有利于提高经济效益

积极将变频节能技术应用至煤矿机电设备，一来可增强煤矿机电设备本身的灵活性及可控性，二来方便操作人员结合工作的实际需求来对设备的工作参数予以合理调整，使其成本与工作需求之间呈现出正相关的关系，以此将能避免如传统设备存在功效浪费的现象[5，6]。与此同时，倘若现场工作的实际需求超出了传统煤矿机电设备的能力范围，则煤矿还需引进与之要求相符的设备，这也将是一笔巨大的经济支出，若能基于变频节能使同一台煤矿机电设备满足更多条件下开采的工作要求，继而在降低煤矿企业设备需求的同时促进企业经济效益的稳步提升。

（二）有利于改善设备性能

由于变频节能技术能直接转化交流电的固定频率，使之具有可变的性质，故将大幅提升交流电能源的利用效率。与此同时，在变频节能技术的辅助作用下，将使得煤矿机电设备不在受数字信息处理功能的限制，且可形成一种集成化的电路并可同步运用传统设备的电路原理来改善其他各项技术的使用性能，继而可确保理想的工作质量及效能。

（三）有利于提高环保性

变频节能技术的应用不仅能减少烟气的排放，且对设备的损耗程度亦极低，加之技术本身还能对设备起到一定的优化及环保作用，故可切实提高煤矿开采过程的环保性。

四、结语

综上，在煤矿行业中，由于机电设备的升级，以及变频控制技术的不断应用，在一定程度上促进了煤矿行业的健康发展。煤矿机电设备应用变频控制技术后，生产过程得到了全面优化，在节能方面发挥了很大优势，提升了能源的利用率以及生产效率机械制造自动化技术的发展对于我国接下来的发展目标和发展方向以及我国国力的提升都具有重要意义。我国目前处于经济结构转型升级时期，加强对机械制造自动化技术的深度研究的开发，有利于优化我国机械制造能力，对于实现我国伟大中国梦具有重要的推动作用。

参考文献：

[1]高利云.关于煤矿机电设备中变频节能技术的应用[J].山东工业技术，2019，（14）：58.

[2]于继图.煤矿机电设备中变频节能技术的探讨[J].通信电源技术，2018，35（12）：220-221.