变频技术在现代煤矿机电工程中的应用

＊王亚栋

（山西天地王坡煤业有限公司 山西 048000）

现阶段，我国煤矿资源储存量逐渐下降，煤炭企业为了提高经济效益，要结合时代的需求来进一步完善技术工作，降低运营成本。经过研究，为了控制煤矿企业运营过程中电能的消耗，通过采用变频技术，进一步提高了开采质量，提高了煤矿企业的竞争力，实现了企业成本的降低。

1.变频技术应用原理

变频技术的功率因数较高，实用性强，在煤矿机电工程中得以广泛应用。在目前煤矿机电工程当中，采用变频技术，提高了煤矿资源的开采效率，避免资源的浪费。交流变频技术包含电力电子技术、计算机技术、电机机电等，在现代煤矿机电工作应用过程中，能够将功率电源进行转换，使得现代煤矿机电工程设备实现控制。变频技术主要通过系统中的工频电流转换为直流电压，直流电压在进行转变后，形成了交流电压，使得交流电机稳定的运行。随着人们环保意识的逐渐增强，现代煤矿机电工程中应用变频技术成为了趋势，有效的降低了系统运行的负荷，保证了煤矿机电工程的安全性，避免发生安全事故，使得煤矿企业的经济效益进一步提高。因为煤矿机电工程所处的环境比较复杂，通过采用变频技术，保证了机电系统设备电压的稳定性，促进了机电设备运行效率的提升，更好的进行使用。变频技术有着良好启动性能的特点，在现代煤矿机电工程中进行应用，使得机电设备能够稳定运行，保障了工作人员的生命安全，促使煤矿企业各项机电设备的安全运行，避免造成资源的浪费。

2.煤矿生产中加强对变频技术应用的重要性

现代煤矿机电设备运行过程中使用变频技术提高了机电设备的稳定性，能够进行自动化调节，保证了机电设备的运行效率。煤矿机电设备在设计动力的过程中，为了避免长期受到超负荷状态，使得机械稳定运行，要将变频技术和电子技术进行有效结合，全面提高机械设备的能力。目前我国煤矿资源比较紧张，企业竞争压力大，而煤矿企业运行要耗费电能，机电设备是电能的主要运营部门，提高煤矿机电设备效能，有助于维持生态环境平衡、煤矿机电设备要重视对变频技术的应用，进而提高企业的竞争力，重视环境保护。变频技术在应用过程中要节约电量，为煤矿开采技术发展奠定基础，由于煤矿开采工作容易受到多种因素的影响，因此要全面进行考虑，保证变频技术作用的充分发挥。

3.变频技术在煤矿机电工程中的应用原则

一般来说，煤矿机电工程在规划动力过程中为了降低设备出现故障的概率，通常对机电工程中动力不进行特定设计，针对机械设备来说，在满负载状态中也能够运行一段时间，煤矿机电工程生产和制造过程中为了进一步满足动力需求，进一步降低了电能的损耗，通常要引进先进的变频技术，针对煤矿机电工程来说，变频技术主要由三个部分组成，首先是电机在传动技术和电子电力技术和计算机控制技术，针对变频技术来说，主要是将弱电控制和机械工程进行充分融合，在煤矿机电工程中采用变频技术的主要原理是利用半导体元件来执行任务，有助于工频信号的发射，在工频信息进行再一次转化，形成了其他频率的信号，其他频率的信号转化生成后形成了工频交流点，最后转变为直流电，在通过逆变器功能来实现对电流的控制，使得煤矿机电工程设备的稳定运行。因此，在现代煤矿机电中应用变频技术，促进了电机的转速和电子频率的提高，同时在调整转速的过程中，实现了煤矿企业机电工程设备的正常运行，变频技术在现代煤矿机电工程发展过程中起着重要的作用，不仅促进了电机稳定安全的运行，同时提高了机械工作效率，实现了能源的节约。

4.现代煤矿机电工程中变频技术的运用

(1)煤矿风机中对变频技术的运用

结合煤炭企业实际生产流程，机电工程的通风设备受到煤矿开采期间多种因素的影响，使得煤矿通风设备具有重要的作用，在煤矿实际开采过程中，相关人员要保证现场空气的流通，营造良好的开采环境。然而在煤矿开采逐渐深入的情况下，煤矿开采对风压的需求越来越高，因此要对通风设备的功率进行适当的调整。在启动通风设备期间，所需的启动电流较大，相关工作人员采用变频技术来有效控制通风设备的转速，减少低耗能通风设备的运行时间。随着科学技术的快速发展，煤矿行业中矿井通风设计方案逐渐多样化，同时存在着一定的差异性，导致实际操作难度较高。同时，在更换风机时，传统的煤矿风机一般进行短时间的搁置，导致资源浪费，风机搁置影响着风机的整体利用率，在使用变频技术的过程中，能够进一步完善和优化传统煤矿风机的搁置现场，变频技术和煤矿风机的良好结合，避免出现更替操作的现象，同时对煤矿开采期间通风问题进一步改善。例如，在煤矿开采过程中使用风机时，需要不断地更换风机，造成资源的大量浪费，同时影响着煤矿开采期间通风效率，然而在使用变频技术时，在煤炭开采期间只使用一台风机，满足煤矿开采对通风的需求，提高了煤矿开采效率和设备的使用效率。变频技术在煤矿风机中的有效应用，提高了风机的整体运行效率，保障了煤矿生产作业的顺利进行，在具体应用变频技术的过程中，要满足生产需求，结合自身的特征，要合理的融合变频技术，从而提高运作效率，为煤矿通风问题的有效解决提供了重要保障，实现了煤矿资源的充分利用，提高了煤矿开采的通风效果，变频技术的使用，使得煤矿风机设备检测人员能够更好的控制风机，掌握运行的各个参数，避免风机在实际运行过程中出现安全问题，及时的排除安全隐患，减少煤矿开采事故的发生。

(2)空气压缩机中变频技术的运用

煤矿风机在实际运用过程中要使用空气压缩机等设备，且工作时间较长。目前，在使用空气压缩机过程中要规划上限和下限，如果交流电机在运行过程中超出了空气压缩机的上限，就会造成空气压缩机自动关闭进气阀门，停止形成压缩气体，导致电动机处于空载形态，严重浪费了资源，相反的是，当小于下限时，空气压缩机将自动打开进气阀门，同时对空气进行压缩，造成电动机处于重载状态。在实际运行过程中，不能有效的预测控制需求，使得空气需求量和生产量不够统一，容易出现供应缺失和资源浪费的现象。在空气压缩机更换频率较高的条件下，能够有效的控制空气生产量，防止因频繁更换空气压缩机对机器造成磨损。在使用变频技术的过程中，空气压缩机设备操作较为便利，有着良好的精确性，维修起来比较容易，在实际运行过程中不用人为的改动压缩机，结合煤矿的实际开采需求来使用频率预先设计，变频技术的应用进一步完善和优化了空气压缩机卸载和加载供气空气模式，通过调整电气用量和控制转速，提高了空气压缩机的实际运行效率。

(3)提升机对变频技术的运用

在煤矿机电工程中频繁地使用提升机，煤矿开采期间发挥着运输货物和工作人员的作用。然而，在煤矿实际开采的过程中，由于受到煤矿开采深度和难点等因素的影响，提升机的要求越来越高，通常要采用启动和关闭等方式来调节，有效的控制了成本同时也提高了开采质量。因此，提升机在煤矿开采过程中有着重要的意义。提升机在实际运行过程中要采用控制电路中安装电阻元件，科学的控制提升机的转速。但是传统的电机没有达到节省资源的效果，产生了大量的热能，造成了资源的浪费，精度不高，调节难度大。此外，传统提升机在升降规划过程中自动化能力不高，采用辅助设备进行控制，进而造成了资源的浪费。如果在提升机中采用调频技术，有效的提高了提升机的稳定性，同时实现了资源的合理利用，避免出现资源浪费现象，保证了提升机的安全性。传统提升机在实际运行过程中要借助于继电器，而继电器对电路的破坏性较强，在使用变频技术的过程，要减少继电器的使用，避免因电路故障造成设备损坏，增加维修成本，在运用变频技术过程中，大大保障了提升机的速度和精度，缓解了提升机在实际运作过程中设备的磨损。

(4)皮带设备中变频技术的运用

在实际煤炭开采过程中，皮带设备运行频率更高。在煤炭开采期间，皮带发挥着运输煤矿资源的作用，能够将煤矿资源经过皮带的运输到达规定的位置，皮带设备的运行原理为相互之间的摩擦力，保证皮带的正常工作。皮带设备在启动过程中消耗大量的电能，而电路中电压产生了大量的压力，造成皮带设备的严重磨损，当温度超出一定范围时，就会造成设备的磨损。同时，运输货物时造成的磨损也直接影响着设备的安全运行。在皮带设备运行过程中采用变频技术，有效的降低了设备运行过程中产生的热能，避免资源浪费，保证了煤矿开采的安全性，进一步完善了设备的稳定性，同时有助于提高皮带的运行效率。一般情况下，我国煤矿机电工程主要利用液力联轴器来启动皮带设备，在软启动过程中电流量较大，进而对电路造成严重的损害，同时液力联轴器在工作时会产生大量的热能，造成设备的磨损，同时，皮带设备运行安全性降低。变频技术在皮带设备中的有效应用，进一步实现了液力联轴器对皮带设备的软启动，同时能够保证皮带设备稳定启动和运行，提高了皮带设备的利用率。

5.总结

简而言之，科学技术的进步，使得变频技术在现代煤矿机电工程中广泛应用，有效的提高了煤矿开采的质量，同时，变频技术在皮带设备中的应用、变频技术在提升机中的应用、变频技术在空气压缩机中的应用，保障了煤矿的开采质量，进一步完善了煤矿行业，有效的降低了设备运行中电能的损耗。变频技术在各个机械设备中的应用，提高了机电设备运行的安全性，避免煤矿井下作业工作出现安全隐患，有效的提高了企业的竞争力，促进了煤矿企业的进一步发展。煤矿开采人员在实际工作当中还会面临很多问题，要不断地学习先进地变频技术，推动煤矿企业的发展。