变频技术在煤矿机电设备中的应用分析

文/吴克宁，神华宁夏煤业集团有限责任公司红柳煤矿

社会发展的趋势是经济稳定性，技术先进性和设备的高效性，技术的不断更新和改革是对设备有效变更的有利之处，变频技术在煤矿机电设备中的应用能够显著提升煤矿设备的应用效果。煤矿资源开发时一项条件极为艰苦的工作，该工作的工作环境普遍比较恶劣，而且设备大多比较笨重，生产条件比较复杂，对于煤矿设备的损耗也比较严重，这就导致工作过程中会比较混乱，工作效率相对较低，不利于煤矿资源开发的可持续发展。

1 变频技术

1.1 变频技术的基本理解

变频技术可以通过改变的频率从而进行交流电和直流电的相互转换，在转换过程中只改变电流的频率而不改变电流所携带的能量，不会产生的额外电能的损耗[1]。变频技术的应用可以对电动机之类的需要使用动力来工作的设备实现运动速度的调节，改变电动机的转动速度，从而有效的减少能量的消耗，同时途胜工作效率，节省相应的经济成本。

1.2 变频技术的作用

1.2.1 调节相关设备的启动电流。使用变频技术在设备启动的时候会对电动机的额定电流进行相对应的调节，使其不超过在额定功率下正常工作的额定电流。一般情况下，设备在开始启动的情况下的启动电流会是额定电流的好多倍，这样会使设备在启动过程中产生大量的电热，在浪费电力资源的情况，发动机产生的电热会加大电动机的损耗，减短设备的使用年限[2]。

1.2.2 变频技术的调节功能。通常情况下在工业设备设计制造过程中都会对设备使用有极端情况的预测，会让设备在最小和最大的两种极端之间都能够正常运行，这样的设计对于设备的使用是由一定的科学性理论，但是会产生很大程度的浪费，因此变频技术可以对设备进行调节，这样就可以在设备制造过程中进行相应的调节，减少不必要的浪费，从而节约经济成本。

1.2.3 节能减排。变频技术的作用是改变电流的频率，电流频率的改变使得电流周围产生的磁场会发生相应的变化，从而起到调节电动机运转速率的作用。变频技术的使用代替了直流电动机的重要作用，一定程度上减小设备的实际体积，减小制作成本，同时也大大的降低了设备的维修比率，延长了设备的使用年限。变频技术的使用在很大程度上节约了用电量，用电量的减少就是使得相应的二氧化碳排放减少，减缓了温室效应。

1.3 变频技术的发展需求

变频技术在工业设备中的广泛应用起到了特别重要的作用，因此人们对于变频技术的发展和扩大应用范围有着相当广泛的关注，其中变频技术的节能功效是最为突出的一点，对于煤矿工作的特殊性而言，变频技术的应用将大大的降低能源消耗，对于绿色开发有着很重要的意义。

2 煤矿机电设备

煤矿机电设备是对煤矿开发系统过程中应用到的所有设备的总称，其中包括机械设备、电气装置和一些机械设施等都是煤矿生产的必要条件，用于煤矿开采工作的设备主要包括提升、通风、压力、排水、挖掘、传输、安全监控等相关的设备，不同的设备在煤矿开采的具体工作中有具体的功能。

3 应用研究

3.1 变频技术在煤矿机电设备中的应用实例

3.1.1 变频技术在立井提升设备中的应用。变频技术在立井提升设备中的应用主要体现在数字化控制技术，它可以通过远程操作实现对于设备进行相应的操作控制，主要是在控制编程系统和调速控制系统中，高效率的提升整个工作中的通讯能力，提升系统的抗干扰能力和施工过程中安全性的控制，避免意外事故的产生，从而损害施工人员的生命财产安全，影响施工进程，带来不利影响。

3.1.2 变频技术在传输机设备中的应用。煤矿施工过程中的传输机主要是运送煤和一些矿石，它是通过电动机来进行动力传输，通过传输皮带在传输过程中产生的摩擦力来实现对于煤矿的运输效果，变频技术的使用可以有效减少机械运动产生的传输带损坏的现象，同时有效降低传输过程中电流过大造成的伤害，减少电动机的产热效果，提高施工设备的稳定性能，从而节省投资成本，也能节约时间成本，明显的能够提高当中的经济效益。

3.2 使用变频技术的优势

3.2.1 对于负载能力强的设备来说，变频技术的使用明显的稳定了设备使用使用过程中对于速率的控制调节，对于风机、水泵之类的设备而言，它们的使用速率与运转速度的指数关系成相应的比例，因此可以有效调节使用功率和转速之间的物理关系。使得在用户需求较小的流量时，设备的运动速度也可以进行相应的调节，从而相当程度的提升设备的工作效率。

3.2.2 变频技术对于电动机的运转速度调节有相当大的优势。变频技术能够相对简单的的实现电动机的转动方向和转动速度的改变。设备开始启动时大都速度较低，功率较小，变频技术的使用可以使得电动机的加减速度相对比较平缓，从而节省电能的异常消耗，同时变频技术的使用根据电动机的构造实现自我制动的效果，也可以节省大量的用电消耗。

3.2.3 变频技术还可以被大量的应用在各种机械控制设备当中，例如传送装置、起重装置等。变频技术的广泛应用可以简化相应机械设备的操作步骤，使得操作更加简单容易上手，最重要的是可以延长设备的使用年限，增加设备工作的周期时间，提高机械过程中的成品比率，进一步提升设备的工作水平。

4 结束语

变频技术在一些家电例如空调的使用比较广泛和使用时间较早，技术相对来说也比较成熟，然而在煤矿施工设备中的使用时间比较短暂，因此还需要进行大量的技术参考和相关数据的收集，已达到更好的应用于煤矿企业中的目标和要求。

[1]王忠林.探讨我国煤矿机电设备中变频节能技术的应用[J].中小企业管理与科技旬刊,2015(27):105-105.

[2]王强.基于变频节能技术在煤矿机电设备中的应用[J].机械管理开发,2015(3):66-67.