發布時間：2022-07-27 02:57:28
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇煤礦機電設備變頻節能技術探討，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
【摘 要】變頻節能技術是當今機電設備節能技術的重要內容之一，是當今社會高度重視的一種節能方法。在煤礦行業中，其礦井生產系統的電力消耗是整個行業用電的主要部分，占總用電的80%-90%。本文就煤礦行業中機電設備的變頻節能技術的應用進行了研究，旨在給煤礦行業提供參考意見。
【關鍵詞】變頻節能技術；煤礦機電；研究
0.引言
隨著人們節能意識的不斷深入，越來越多的人認識到了節能的環境效益和經濟效益。在我國的煤礦行業中，機電變頻節能技術逐漸得到廣泛的應用，為煤礦行業的節能和機械的平穩調節做出了重要貢獻。加強對變頻節能技術的作用機理分析，和相關改良方法的分析，進而保證變頻節能技術在煤礦行業的應用，這是非常具有研究價值的。
1.機電變頻技能技術的應用原理
變頻節能技術是一種新型的電能技術，其與傳統的交流點有較大的區別。該技術主要是通過變頻調速技術將交流電的固定頻率進行調動，將其變成一種可以利用的變動資源。變頻節能技術在當今的交流調速得到了快速的發展和廣泛的應用。在實際的應用過程中，我們要把握變頻節能技術的以下應用：一是功率器件的應用，當今常用的智能功率模塊為IPM，可以將變頻的功率不斷的增大，比原有的GTR和IGBT更為先進[1]。二是壓頻比（U1/f）的控制方式得到了很大的革新，主要體現在矢量控制方法以及直接的轉矩控制的出現上，它使得變頻節能技術在實際中的應用范圍更加的擴大。三是當今的變頻節能技術研發方向是人工神經網絡和模糊自優化等控制方式。這將使得變頻技術可以進行更大范圍的集成系統的集中，其技術也從原有的單一數字信息處理轉變成了較為先進的專用集成電路。四是變頻的功能也得到了越來越綜合的應用，已經不再停留在基本的調速功能上，還有通信功能以及編程序參數辨識功能。
2.變頻節能技術分析
2.1變頻技術在機械動力荷載設備中的應用
變頻技術在機械動力荷載設備中的應用主要有兩大類：一是應用在傳動調速上，另一種是應用在靜止電源上。在變頻傳動調速應用上，其主要目的就是通過電機調速進而降低電能的消耗，主要作用的對象是電動機，其中水泵、風機是其主要作用的設備。傳統的水泵、風機的流量和風量的控制方法是通過調節節流閥或者擋風板來完成的，這在調節措施簡單易行，可以基本滿足工作需求，但是這調節模式在節能角度上沒有任何作用，在相關的統計中可以發現這類設備一般是一直運行，其停機時間較短。變頻技術通過對電流的轉速進行控制，不但可以滿足工作的需求，還能有效的節約能源。
2.2交流四象限變頻器在煤礦行業中機電設備的應用
煤礦行業中的采掘設備的工作環境有自身的特殊性，其輸送機、提升機、電鏟等設備需要頻繁的啟停、調速，這就需要變頻器可以進行四象限工作。四象限變頻器可以將電流的全波 整流橋變化成智能功率模塊（IPM）組成的可控整流橋[2]。如果電機設備處于電動狀態，四象限變頻器與兩象限的變頻器工作方式一樣。當電機處于發電狀態時，四象限變頻器將會使得原有的整流電路變成逆變電路，而原來的逆變電路則會變成整流電路，使得電機電力回饋到電網中去。
2.3普通變頻器在煤礦機電設備中的應用
普通變頻器是當今最應用最為廣泛的變頻器之一，其不但在煤礦行業得到了廣泛應用，在其他行業中也存在普遍的應用。普通變頻器的發展方向除了節能外，還表現在控制的靈活性、智能性和操作簡單性上。
3.電力變壓器節能技術分析
隨著我國經濟的不斷發展，對能源的消耗也越來越大，對我國電力裝機的發展起到了極大的推動作用，但是這個推動作用遠遠不能滿足經濟發展帶來的巨大能源缺口。當今的能源矛盾是制約我國經濟發展的一大阻力，如何實現我國經濟的快速增長和實現可持續發展戰略，就需要我們大力的進行能源的節流工作。在電能源方面需要我們從電力的生產、供應以及消費上進行全程的節能監控，降低電能的損壞，提升能源的利用率。
3.1合理的進行變壓器容量的配置
相關的資料顯示，變壓器最大效率的發揮需要保證平均負荷率是其額定容量的55%到80%之間。但是在實際操作過程中，變壓器的功率及其負載數值是不斷變化的，并且存在超載運作的可能性，所以在進行變壓器容量選擇時不必硬按其最大功率來，應根據線路正常功率水平來選擇。如果變壓器的容量配置過大，就會出現空載損耗加大現象；但是如果過小則會出現變壓器負載過大，超出其負荷，就會出現變壓器負載損耗問題。
3.2合理進行變壓器的類型和數量的選擇
在進行變壓器的類型和數量的選擇時，要根據企業的現實需求來考慮，保證變壓器損耗的降低和企業能源需求的滿足。通常需要根據以下原則來進行選擇：一是合理臺數的選擇。通常情況下企業的主要負荷為三級負荷，這就只需要裝設一臺變壓器；如果企業的一、二級負荷占的比例相對較高，需要兩個電源來供電，這種情況下需要裝設兩臺變壓器。部分特殊情況要進行多臺小型變壓器的安裝，例如作業條件和運輸條件限制的井下變電站。二是優先進行低能耗、高效率的變壓器的選擇[3]。變壓器自身的技能性能是整個線路技能的重要構成，其可以有效改善空載時出現的漏磁損耗、鐵損耗以及負載時其負載電流在變壓器線圈上的電阻損耗。
3.3提高變壓器的功率
負載功率因素的波動對變壓器的功率有重要的影響，功率的降低會影響變壓器的效率，增加變壓器的損耗。所有的用電設備都會消耗一定的無功功率，這是無法避免的，但是可以一定程度上降低這個消耗。通常在電網系統內安裝移相電容器，以此來降低負載的功率因素，降低無功功率的消耗。與此同時，移相電容器還可以降低設備用電的實際電流，一定程度上補償了無功電流，對提升整個變壓器的利用率以及降低線路的損耗等方面有極大的作用。
4.結語
社會經濟的發展以及節能意識的不斷深入，變頻技能技術的應用也將越來越廣泛?？梢灶A見的未來的電能節能技術必然有變頻技能技術的一片天空，煤礦行業是電能消耗的重要行業之一，對其電機設備的變頻技能技術改造勢在必行。加強對其變頻技能技術的改造和應用，可以有效的提升行業的生產效率，有效的提升電能的利用率，提升行業的經濟效益。
摘要：節能安全，提高效率是當前煤礦生產中最重要的兩條生產原則。在當代科技迅速發展的今天，同時也面臨著嚴重的資源能源短缺的問題，為了更好的實現節能安全，提高煤礦生產效率，就必須對煤礦的機電設備進行改進，增大機電設備的使用性能，提高其技術含量。其中變頻節能技術的應用大大的提高了煤礦機電設備的節能性能和調節功能，使煤礦生產中所使用的機電設備的條件得到了很好的改善。現本文就通過分析變頻技術的應用原理，來探討我國煤礦機電設備中變頻節能技術的應用，并指出來變頻節能技術的應用前景是非常廣闊的。
關鍵詞：煤礦機電設備 變頻節能 技術應用
我國是一個煤礦資源豐富的煤礦大國，在我國的地表土層中，蘊藏著巨大的煤礦資源。煤礦業的發展為我國的國民經濟增長帶來很大的推動作用。然而我國的煤礦開采業的現狀卻依然不樂觀，遍布全國的煤礦中，尤其是一些小煤礦，其開采技術還較為傳統落后，生產中的安全問題依然沒有得到有效的保障，并且煤礦生產的效率較低，生產耗能較大。為了改變這一現狀，變頻節能技術逐漸被應用在煤礦機電設備的技術中，在經過理論與實踐的結合后，變頻節能技術在煤礦機電設備的應用中表現出良好的使用性能，具有很大的推廣應用價值，在提高煤礦生產效率，實現節能安全和有效機械調節等方面有著重要的作用。
一、煤礦機電設備變頻節能技術的應用現狀與原理
由于煤礦生產中，對于生產安全的問題要求較為嚴格，所以變頻節能技術并沒有輕易的在煤礦機電設備中進行應用。但隨著電子信息技術的發展以及節能理念的推廣，變頻節能技術逐漸被應用于煤礦生產的機電設備中，如礦井提升機、空壓機、采煤機、皮帶輸送機等。在經過實踐應用后發現，采用節能變頻技術的機電設備的運轉效率大大提高，且比之前未采用該技術的同一機電設備的耗能量有了很大幅度的降低，同時也縮減了設備維修養護的開支，促進了煤礦產業經濟效益的提升[1]。而為煤礦機電設備的性能改善作出很大貢獻的變頻節能技術的應用原理是什么呢？原來變頻節能技術具有和其他傳統的交流電不一樣的特點，它主要運用了變頻調速技術將交流電的固定頻率轉化成為了一種能夠被充分利用的變動資源。
首先是在功率器件方面。經過了 GTR IGBT的更替發展起來的智能功率模塊 IPM，能夠將變頻的功率不斷地增大。其次是壓頻比（U/f）控制方式得到很大改進是控制理論上的革新，這方面的創新主要的是采用了矢量的控制辦法和進行直接的轉矩控制，能夠將實際當中的變頻節能技術應用到更大的范圍內。
其次是在新的研發方向上，出現了模糊自優化控制和人工神經網絡等控制方法的創新，整個變頻技術的集成系統能夠獲得更大范圍上的集中，技術也由原來比較單一的數字信息處理，發展到目前比較先進的高級專用集成電路。從單片機開始，先后產生了數字信號處理器（DPS），精簡指令集計算機（RISC），出現的高級專用集成電路（ASIC）。最后是在整個變頻的功能上，獲得了越來越高的綜合應用，不僅是具有比較基本的調速功能，而且還具有編程序參數辨識及通信等功能。利用電力半導體器件的通斷作用把電壓和頻率固定不變的工頻交流電變換為電壓或頻率可變的交流電的電能控制裝置稱作“變頻器”。變頻調速就是通過改變電動機電源頻率實現速度調節的[2]。
二、變頻節能技術在我國煤礦機電設備中應用分析
2.1 在采煤機中的應用
目前，采煤機變頻調速系統已從“一拖二”發展到“一拖一”，我國能量回饋型四象限運行的交流變頸調速采煤技術處于世界領先水平，國產電牽引采煤機行走功率最大 2×110KW，變頻器電壓380V，能夠實現額定轉速下恒定轉矩調速，額定轉速以上恒定功率調速及兩臺變頻器之間的主從控制和轉矩平衡。從現場運行情況來看，四象限變頻器調速電牽引采煤機對大傾角工作面能較大范圍內調節制動力矩，維持牽引速度基本不變，機器沒有發生下滑跑車的現象，結構簡單、控制靈活。操作方便、速度調節可靠。
2.2 在提升機中的應用
提升機是煤礦當中的一項重要的機電設備，對煤礦的生產和人員安全有著重大的作用。傳統的采用在電動機轉子電路內接入金屬電阻的方法雖然也能夠到達調速的目的，但是在實際當中，常常會存在著很大的安全隱患和對電能的大量消耗。在提升機當中使用變頻節能技術，主要的是選用交流四象限變頻調速系統配上變頻防爆提升機，實現數學信息化的控制，在完備的輸入和輸出接口當中，實現對提升機的遠程控制，確保提升機完成擔負著輸送物料和人員的重要任務[3]。
2.3 在皮帶輸送機中的應用
變頻技術在皮帶機方面的應用具有和提升機相同的原理。在皮帶將井下的煤炭運送到地面上的過程當中，更大地發揮摩擦力的牽引作用，通過張力變形和摩擦力帶動物體在支撐輥輪上運動，成功地完成煤炭運送工作。在傳統的皮帶機運輸過程當中，采用液力耦合器來實現皮帶機的軟啟動，這常常容易造成皮帶斷裂和老化。采用變頻技能技術主要是降低電機啟動時的電流波動，減少機電內內的機械沖擊和發熱的情況。使得皮帶機的傳送功能能夠獲得最大的發揮，解決功率平均和同步問題。
2.4 在流體負荷設備中的應用
變頻節能技術在流體負荷設備中的應用主要體現在風機和泵所采用的變頻調速。在風機中變頻調速的應用越來越多，同時出現了為煤礦特殊環境專門設計的變頻調速裝置。改造后的風機，實際轉速較改進前最低轉速下降了很多。電機實際輸出功率為改進前前導器半關閉時的 1/3 風量和風壓，更加適合礦井特性，每年可節約大量的電費。而變頻調速在礦區給水、給液用泵中應用靈活，明顯降低了設備的機械沖擊，增加了工藝系統控制的靈活性，提高了產品質量?？梢造`活的控制抽水泵的平滑起停、適時加減速，保證了井下液位的恒定，降低了泵空轉時間和頻繁起停帶來的大量能耗，機械設備的損耗也相應降低，保證了生產的安全高效運行。
就我礦來看，提升機等機電設備應用了此變頻節能技術之后，其節能效果相當好，節約了 20～30%的能源消耗。按照當前變頻節能技術在煤礦機電設備中應用的現狀來看，其發展前景是非常廣闊的，尤其是在社會對能源需求量越來越大的情況下，使用高效節能安全的變頻節能技術必然成為煤礦機電設備發展的主要趨勢，除了現有的幾種已經使用變頻節能技術的機電設備，還有很多其他的煤礦機電設備亟待改進，為此，發展與之相匹配的變頻節能技術是非常有必要的。
【摘 要】 現如今經濟飛速發展，帶動科學不斷地進步，使得我國的煤炭行業在技術上和工藝上也出現了革新，這為我國現階段在提高經濟增長做出了很大的貢獻。但是，現階段我們的能源供應和經濟的發展步調不相一致，所以出現了能源供應不足使得經濟發展緩慢的問題。所以，在這一條件下，技術上改革創新成為下一步的目標，然而，變頻節能技術正是這一目標下的產物，它是一種特別有效的節能技術。本篇文章主要對其在煤礦中的應用進行一系列的探索與分析。
【關鍵詞】 機電設備 煤礦 變頻節能
1 引言
眾所周知，我國的煤炭儲備豐富，我國的地下有著巨大的煤礦資源。在我國的前期乃至當下，煤礦業也有著舉足輕重的重要作用，對經濟的發展做出巨大貢獻。但是，我國現階段的煤礦開采業卻很是蕭條，縱觀全國的煤礦，特別是一些小煤礦，他們的開采技術很落后，而且職工的安全問題得不到有力的保證，這造成了我國的煤炭采出率低下。所以我國加大技術創新的投入，最終使得變頻節能技術在各大煤礦中應用越來越多，通過我們的實踐考察，變頻節能技術越發成熟，在機電設備的應用中效果較佳。同時變頻節能技術的出現在推動我國煤炭業的發展，提高了采煤效率，實現了真正意義上的節能和低碳，在安全上也有著巨大的意義。
2 變頻節能技術的應用現狀及其原理
變頻節能技術在減少能源的消耗上起的的作用很是顯著，同時也是這一重因素使其在國際上的關注度也在節節攀升。對于其中的變頻調速技術來說，它是一種很先進的電動機驅動方式，它的優勢在于它不僅能使電動機的轉速最經濟，同時還能達到節能的顯著目標。變頻調速的主要革新在于其對電力半導體器件的利用更為有效，它利用半導體的通斷來控制電壓和一層不變的工頻交流電在一定情況下改變，讓其變成電壓可變或者頻率可變的交流電，通常我們稱這種控制裝置為“變頻器”。所謂變頻器的工作原理如下所示：主要的方式還是由交流變直流再變交流的方式，具體說來就是通過整流器將工頻交流電轉變成直流電，最后在轉變為電壓可控或頻率可控的交流電源，最后在供給電動機使用的過程。一般來說，這種變頻器的電路有以下幾個部分組成，分別是其控制作用的部分、其逆變作用的部分、起整流作用的部分和中間的直流部分。具體來說，起逆流作用的部分是一種三相橋式逆變器IGBT，這種逆變器的不同在于其輸出的波形的脈沖寬度的，它是變頻技術的優秀之一，所以在變頻節能技術中的地位和作用都是無與倫比的。而起整流作用的部分，它所用的是一種不可控的三相橋式整流器。下面在具體說一下中間直流部分，它的作用也比較重要，主要的作用是對無功功率的緩沖和儲能并過濾脈沖波。
隨著國際大環境的經濟發展，近年來新的科技技術和成果迸發出現，這為變頻技術的發展帶來了機遇和挑戰。變頻技術的能夠得到發展的優勢在于：（1）在控制理論上，變頻的控制的模式不同于以前，它得到了較為完善的改進，不僅如此，它在實踐中的應用上包括矢量的控制模式和轉矩的控制模式上應用非常廣。（2）在器件的功率上，三相橋式逆變器（TGBT）和GTR的應用取得了很大的成功，并有著成為主流的發展趨勢。（3）在調節轉速的系統上，調速系統不論從準確度還是集成的程度上，都取得了很大的進步，性能也是有了較大的提高，例如在單片機中，數字信號處理器（DPS）、精簡指令集計算機（RISC）等都得到了較好的應用。（4）在其功能上，現在的變頻器在綜合性能上越來越高，在操作上越來越智能化，現如今它不僅僅能夠完成我們需要的調速，而且還能再通信和參數的識別上取得較好的效果。
3 變頻節能技術在煤礦機電設備中的應用分析
隨著變頻節能技術被越來越多的利用，可以發現它在節能和安全上有著很大的優勢。就目前來講，它在煤礦行業中機電設備的應用就非常廣泛。筆者通過大量的文獻和實地的對煤礦機電設備的研究，將從其在提升機、采煤機、皮帶輸送機和流體負荷設備等上的應用進行一一論述。
3.1 提升機中變頻技術的應用
首先，提升機在煤礦生產中的作用不言而喻，它是一種可以保障工作人員安全的機電設備，在生產過程中起著很良好的作用。比如傳統的將金屬電阻用于電動機轉子電路中，即使是能夠起到調速的作用，但是，真正的操作起來卻存在很多的問題，特別是安全問題，其次就是電能的消耗量非常大的問題。然而我們現在所使用的變頻節能技術實現了數字信息化控制，它是將變頻防爆提升機和四象限變頻調速系統協調運用，提升機的遠程控制可以用輸出和輸入接口控制，這樣做能夠保證物料和工作人員的安全高效的輸送。
3.2 變頻技術在采煤機中的應用
隨著變頻技術的應用，采煤機中的變頻技術也得到了一定的運用，以前的采煤機都是“一拖二”，而運用了變頻技術之后可以實現“一拖一”，很大的提高了效益，現階段我國的采煤機的運行功率大到近3000kw，相對應的電壓是3300V，不僅能夠在額定轉速下完成恒定轉矩調速，而且還能再額定轉速之上時完成恒定功率調速，甚至能夠實現兩臺變頻器的轉矩平衡和主從控制。在實際的運行中可以看出，四象變頻器的運用可以對大傾角面的制動力矩進行調節，使得牽引速度維持不變，不會出現機器下滑的問題，這樣設計的優點：可靠的調節速度、操作方便、結構簡單、控制靈活等。
采煤機的控制。（1）采煤機的操作控制。首先就采煤機的停機和啟動控制來說，它是將磁力啟動器先導和采煤機的控制回路通過一根控制芯線來連接，組成一個遠程的閉合回路。當通電后，采煤機左側的泵電機和割電機運行，使得變壓器輸出575V的交流電，然后再供給變頻調速電控裝置。大概再過5-7s的延時后，右側的割電機啟動。停機的過程有5個部分：變頻器箱蓋板上的總停按鈕1S2、左右端頭站的總停、左右遙控器的總停。在啟動的電路中接進了泵電機和割電機的溫接點。同時也將瓦斯接點與其他的故障接點一起接進啟動的電路中。所以，不論是那一臺檢測到瓦斯濃度過高或溫度超限，都能斷開回路，從而確保安全工作。（2）運輸機控制。當操作人員將變頻器腔蓋上的1S3按下時，就能夠在采煤機上對運輸機進行停機的控制，但是也只能控制停機，不能控制運輸機的啟動。例如當對采煤機進行檢修時，運輸機應該處于關閉狀態。（3）電磁閥控制。對于電磁閥來說，采煤機上所使用的是五個隔爆電磁閥，他們分別對牽引機制動閘的松、抱進行控制，對采煤機上左右搖臂的升降進行控制。具體操作如，左右搖臂的升降是通過，左右遙控器上的上行鍵、下行鍵或者是手動來實現。程序的制動是通過PLC來控制的。
3.3 皮帶輸送機中變頻技術的應用
變頻技術在皮帶的傳輸機中的運用原理和在提升機中運用的原理的相差無幾。皮帶傳輸機的原理主要是通過發揮摩擦力的作用來實現傳輸的，在運用了變頻技術后，它能夠更好的將摩擦力的作用發揮出來，從而能夠很好的實現煤炭的輸送。在過去的皮帶傳輸機中，通常是對皮帶進行軟啟動，這樣一來很容易出現一些問題，這樣做會使皮帶出現易老化，甚至斷裂的情況。運用了新技術之后，變頻技術能夠將電機的啟動電流降低，此外還能避免一些機械沖擊和機械過熱的現象。如此一來就很好的解決了功率平均和同步的問題，能夠最大限度的提高傳輸機的效率。
3.4 流體負荷設備中變頻技術的應用
流體負荷設備中變頻技術的運用主要是在風機和泵中的變頻調速中體現出來，就日前來說，變頻調速在風機中的應用越來越廣，甚至是在一些特殊的情況中也能夠使用，例如煤礦。與沒有改進的風機相比，改進后的實際轉速降低了，能夠滿足煤礦中轉速的需求，這樣就能夠實現完成正常工作的前提下減少了電能的消耗，為企業的節約了電費。變頻技術在泵中的應用也數見不鮮，在煤礦給水的靈活運用就比之以前對機械的沖擊大大降低，同時使得整個工藝流程變得靈活。此外，還能夠實現對抽水泵的加速和減速的控制，啟動和停機的控制更加靈活。能夠保持井下液位不變，從而減少了泵的頻繁啟停和空轉的時間所引起的能量消耗，而且還降低了設備的機械損耗，保障了煤炭業的高效安全運作。
4 在煤礦機電設備中變頻節能技術的展望
眾所周知，自從變頻技術的出現，其在煤礦中的應用也越來越多，對我國的煤炭業的發展帶來了強大的技術支持，因此不難看出其在未來的發展狀況必將很大。同時隨著我國的經濟的日趨發展，煤炭業對變頻技術的應用也將是一大趨勢。我國的礦產資源豐富，所以在未來必會有很多的礦山需要開采，當然對機電設備的應用就不可少，所以與之對應的變頻節能技術就會在節能方面發揮著巨大的作用。綜上所述，未來是個技術化時代，所以變頻節能技術在煤礦的設備中的應用必將前途光明。
5 結語
我國是一個地大物博，礦產資源極其豐富的國家。所以煤礦在數量和規模上都是非常大的，當然對于機電設備的使用量也就非常巨大。這就為變頻技術的發展提供了肥沃的土壤。在我國，我們一直倡導節能減排、低碳環保，所以在煤炭的開采中實現節能減排、提高效率的目標就得依靠技術的革新，然而變頻技術能夠滿足上述目標，所以在我國的煤炭業中推廣這一技術，不僅為企業帶來巨大的效益，甚至對我國的經濟和社會的發展都具有一定的推動作用。
摘 要：相較其他國家而言，我國煤礦井下機電設備系統與科學管理水平較為落后，礦井環境信息很難實現控制和共享。筆者結合了傳統煤礦機電設備生產模式的基礎上，提出了一種基于變頻節能技術的煤礦機電設備安全生產結構，實現了井上監控與井下煤礦自控，本文著重闡述了變頻節能技術的安全生產設計與實現，希望對我國煤礦安全生產有所助益。
關鍵字：煤礦；變頻節能技術；機電設備；應用
當前，我國的煤礦開采業的現狀很不樂觀，遍布全國的煤礦中，尤其是一些小煤礦，其開采技術還較為傳統落后，生產中的安全問題依然沒有得到有效的保障，并且煤礦生產的效率較低，生產耗能較大。為了改變這一現狀，變頻節能技術逐漸被應用在煤礦機電設備的技術中，在經過理論與實踐的結合后，變頻節能技術在煤礦機電設備的應用中表現出良好的使用性能，具有很大的推廣應用價值，在提高煤礦生產效率，實現節能安全和有效機械調節等方面有著重要的作用。
一、變頻節能技術在煤礦機電設備中的應用準備
1. 規范制度，端正思想
我們知道，一個良好的組織機構，除具備較好的運行機制和管理制度之外，還應該具有健全的崗位制度而且能夠將之貫徹執行。因此，井下機電設備系統在煤礦井下排水的應用過程中，我們很需要一個合適的技術管理結構，以便于明確各個技術人員的職權問題，保證個人任務到位，避免權力交叉和責任推諉的現象發生，這些問題都可以通過建立健全的崗位責任制度得以解決。
2. 加強煤礦機電設備管理
對于煤礦機電設備控制而言，加強設備巡視管理工作的重要性可見一斑，預防設備異常的發生是煤礦機電設備運行管理的主要內容。為了保障煤礦機電設備的安全性與使用性，應該建立完善的設備定檢制度，井下機電設備控制系統設備需要進行定期的檢測，對于一些使用頻率高的機械設備，更是要依據規定檢測并建立相應的維護記錄以隨時了解其運轉狀態，保證其正常的運行和及時的維護。
3. 提高煤礦機電設備自動化的技術管理
由于煤礦機電設備控制存在很大程度上的特殊性，而作為貫徹于自動化控制整個流程的重要要素，技術管理在中的作用不容小覷。利用收集到的信息對生產、資源活動進行整改，并指導施工作業；還可以預見資源管理風險，采取一系列的事前措施，給煤礦企業的安全運營提供信息，將運營事故突發率降至最低。
二、變頻節能技術在煤礦機電設備中的應用
1.井下變頻器漏泄通信綜合系統
變頻器漏泄通信綜合傳輸系統最早由加拿大礦通公司研發并使用，如今已廣泛被世界煤礦公司作為煤礦變頻器漏泄通信系統，技術上具有很強的綜合服務的能力，一定程度上也表現了國際先進的煤礦變頻器通信傳輸水平。該系統提供了十六路單向模擬視頻通道和三十二路語音/數據通道，可以很好地實現煤礦生產過程中各種信號的傳輸。在變頻器漏泄系統的中心是前端單元，并從中延伸出四條漏泄電纜，分別連接井下四個不同方向，同時也接地面天線，以確保地面移動通信的穩定性。上行信號占用帶寬經解復用后輸出給相應的監測、監控系統或電話交換系統；下行信號經頻分復用調制在規定頻率范圍內，并將信號送入變頻器漏泄電纜下行傳輸。十六路視頻信號單向上行，并連接相應的監視器顯示數據。
2.故障檢測技術的應用
作為煤礦安全生產檢測工作的關鍵性內容，信息的獲得無疑至關重要，而獲得信息的主要手段就是故障檢測技術。在煤礦變頻器自控系統中，通過煤礦安全生產現有的客觀資料，我們可以初步確定遠程檢測的初始方案，進而在煤礦運營過程中根據故障檢測數值、經驗方法等內容，開展反饋分析等工作，修正初步方案與施工網絡計劃，以保證工程按照最優的設計與施工方案進行。因此，變頻器故障檢測工作的重要性也就顯而易見了。針對我國煤礦井下開采中的一些不安全因素，變頻器故障檢測技術在遠程檢測中的應用能夠很好的解決此類問題，它不但可以很好地掌握工程的工作運營狀態，利用檢測數據對流量方案進行整改，并指導開采質量作業；還可以預見事故風險，采取一系列的事前措施，給建筑的安全管理提供信息，保證了煤礦安全生產的穩定性。
3. 高壓節能監測技術及全自動變頻恒溫運行
作為煤礦安全生產監控工作的關鍵性內容，信息的獲得無疑至關重要，而獲得信息的主要手段就是監測技術。在煤礦高壓節能模式下，通過煤礦安全生產現有的客觀資料，我們可以初步確定遠程監控的初始方案，進而在煤礦工程運營過程中根據監測數值、經驗方法等內容，開展反饋分析等工作，修正初步方案與施工網絡計劃，以保證工程按照最優的設計與施工方案進行。因此，變頻器監控工作的重要性也就顯而易見了。針對我國煤礦工程質量中的一些不安全因素，變頻器監測技術在遠程監控中的應用能夠很好的解決此類問題，它不但可以很好地掌握工程的工作運營狀態，利用監控數據對流量方案進行整改，并指導開采質量作業；還可以預見事故風險，采取一系列的事前措施，給煤礦的安全管理提供信息，將事故突發率降至最低。
4. 井下帶式輸送機通信綜合系統
帶式輸送機通信綜合傳輸系統最早由加拿大礦通公司研發并使用，如今已廣泛被世界煤礦公司作為煤礦帶式輸送機通信系統，技術上具有很強的綜合服務的能力，一定程度上也表現了國際先進的煤礦帶式輸送機通信傳輸水平。該系統提供了十六路單向模擬視頻通道和三十二路語音/數據通道，可以很好地實現煤礦生產過程中各種信號的傳輸。在帶式輸送機系統的中心是前端單元，并從中延伸出四條電纜，分別連接井下四個不同方向，同時也接地面天線，以確保地面移動通信的穩定性。上行信號占用帶寬經解復用后輸出給相應的監測、控制系統或電話交換系統；下行信號經頻分復用調制在規定頻率范圍內，并將信號送入帶式輸送機電纜下行傳輸。
三、結束語
當前，變頻節能技術具備非常強大的控制功能，在主菜單和與源功能的有機結合的基礎上，通過引入智能軟件技術和監測技術，并在多個領域結合彼此，相互滲透，從而給煤礦機電設備領域帶來了強烈的生命力。如今變頻節能技術的發展方向無疑是系統化、智能化與小型化，以確保在煤礦井下帶式輸送機控制系統使用變頻節能技術的同時，能夠很好地滿足煤礦井下帶式輸送機控制的安全需求，并最終減免工人的勞動強度，有效改善煤礦井下環境，以達到節約生產能耗的可持續發展目標。
【摘 要】隨著社會科學技術的發展，在我國煤炭生產行業中也不斷的應用新技術、新工藝。并且取得了較大程度上的提高，為整個行業的水平提高以及國民經濟的發展都作出了貢獻。但在目前情況下，我國的能源供給增長與經濟發展速度不能保持一定的一致性，所以節能安全和提高效率就是當前煤礦生產中最重要的生產原則了，因此，必須通過"開源節流"的辦法及時而有效的解決能源供給問題。在這一背景之下，變頻節能技術應運而生，它是一種效果較好的節流方法？?，F本文就通過分析變頻技術的應用原理，來探討我國煤礦機電設備中變頻節能技術的應用，并指出來變頻節能技術的應用前景是非常廣闊的。
【關鍵詞】煤礦；機電設備；變頻節能；技術應用
我國的礦產資源比較豐富，在地表土層中蘊藏著巨大的煤礦資源，煤礦業對推動我國的經濟發展是顯而易見的，先以成為帶動經濟快速增長的重要的中堅力量。然而我國的煤礦開采業的現狀卻依然不樂觀，遍布全國的煤礦中，尤其是一些小煤礦，其開采技術還較為傳統落后，生產中的安全問題依然沒有得到有效的保障，并且煤礦生產的效率較低，生產耗能較大。為了改變這一現狀，變頻節能技術逐漸被應用在煤礦機電設備的技術中，在經過理論與實踐的結合后，變頻節能技術在煤礦機電設備的應用中表現出良好的使用性能，具有很大的推廣應用價值，在提高煤礦生產效率，實現節能安全和有效機械調節等方面有著重要的作用。
1 煤礦機電設備變頻節能技術的應用現狀與原理
由于煤礦生產中，對于生產安全的問題要求較為嚴格，所以變頻節能技術并沒有輕易的在煤礦機電設備中進行應用。但隨著電子信息技術的發展以及節能理念的推廣，變頻節能技術逐漸被應用于煤礦生產的機電設備中，如礦井提升機、空壓機、采煤機、皮帶輸送機等。在經過實踐應用后發現，采用節能變頻技術的機電設備的運轉效率大大提高，且比之前未采用該技術的同一機電設備的耗能量有了很大幅度的降低，同時也縮減了設備維修養護的開支，促進了煤礦產業經濟效益的提升。
而為煤礦機電設備的性能改善作出很大貢獻的變頻節能技術的應用原理是什么呢？原來變頻節能技術具有和其他傳統的交流電不一樣的特點，它主要運用了變頻調速技術將交流電的固定頻率轉化成為了一種能夠被充分利用的變動資源。首先是在功率器件方面。經過了GTR IGBT 的更替發展起來的智能功率模塊IPM，能夠將變頻的功率不斷地增大。其次是壓頻比（U/f）控制方式得到很大改進是控制理論上的革新，這方面的創新主要的是采用了矢量的控制辦法和進行直接的轉矩控制，能夠將實際當中的變頻節能技術應用到更大的范圍內。
其次是在新的研發方向上，出現了模糊自優化控制和人工神經網絡等控制方法的創新，整個變頻技術的集成系統能夠獲得更大范圍上的集中，技術也由原來比較單一的數字信息處理，發展到目前比較先進的高級專用集成電路。從單片機開始，先后產生了數字信號處理器（DPS），精簡指令集計算機（RISC），出現的高級專用集成電路（ASIC）。
最后是在整個變頻的功能上，獲得了越來越高的綜合應用，不僅是具有比較基本的調速功能，而且還具有編程序參數辨識及通信等功能。利用電力半導體器件的通斷作用把電壓和頻率固定不變的工頻交流電變換為電壓或頻率可變的交流電的電能控制裝置稱作“變頻器”。變頻調速就是通過改變電動機電源頻率實現速度調節的。
2 變頻節能技術在我國煤礦機電設備中應用分析
在經過一段時間的發展后，變頻節能技術在我國煤礦機電設備的技術中逐漸得到了廣泛的應用。筆者結合自身對煤礦機電設備的了解以及對節能變頻技術的深入研究，對變頻節能技術在采煤機、提升機、皮帶輸送機以及流體負荷設備等煤礦機電設備中的應用做出以下分析：
2.1 在采煤機中的應用
目前，采煤機變頻調速系統已從“一拖二”發展到“一拖一”，我國能量回饋型四象限運行的交流變頸調速采煤技術處于世界領先水平，國產電牽引采煤機行走功率最大2×110KW，變頻器電壓380V，能夠實現額定轉速下恒定轉矩調速，額定轉速以上恒定功率調速及兩臺變頻器之間的主從控制和轉矩平衡。從現場運行情況來看，四象限變頻器調速電牽引采煤機對大傾角工作面能較大范圍內調節制動力矩，維持牽引速度基本不變，機器沒有發生下滑跑車的現象，結構簡單、控制靈活。操作方便、速度調節可靠。
2.2 在提升機中的應用
提升機是煤礦當中的一項重要的機電設備，對煤礦的生產和人員安全有著重大的作用。傳統的采用在電動機轉子電路內接入金屬電阻的方法雖然也能夠到達調速的目的，但是在實際當中，常常會存在著很大的安全隱患和對電能的大量消耗。在提升機當中使用變頻節能技術，主要的是選用交流四象限變頻調速系統配上變頻防爆提升機，實現數學信息的化的控制，在完備的輸入和輸出接口當中，實現對提升機的遠程控制，確保提升機完成擔負著輸送物料和人員的重要任務。
2.3 在皮帶輸送機中的應用
變頻技術在皮帶機方面的應用具有和提升機相同的原理。在皮帶將井下的煤炭運送到地面上的過程當中，更大地發揮摩擦力的牽引作用，通過張力變形和摩擦力帶動物體在支撐輥輪上運動，成功地完成煤炭運送工作。在傳統的皮帶機運輸過程當中，采用液力耦合器來實現皮帶機的軟啟動，這常常容易造成皮帶斷裂和老化。采用變頻技能技術主要是降低電機啟動時的電流波動，減少機電內內的機械沖擊和發熱的情況。使得皮帶機的傳送功能能夠獲得最大的發揮，解決功率平均和同步問題。
2.4 在流體負荷設備中的應用
變頻節能技術在流體負荷設備中的應用主要體現在風機和泵所采用的變頻調速。在風機中變頻調速的應用越來越多，同時出現了為煤礦特殊環境專門設計的變頻調速裝置。改造后的風機，實際轉速較改進前最低轉速下降了很多。電機實際輸出功率為改進前前導器半關閉時的1/3 風量和風壓，更加適合礦井特性，每年可節約大量的電費。而變頻調速在礦區給水、給液用泵中應用靈活，明顯降低了設備的機械沖擊，增加了工藝系統控制的靈活性，提高了產品質量。可以靈活的控制抽水泵的平滑起停、適時加減速，保證了井下液位的恒定，降低了泵空轉時間和頻繁起停帶來的大量能耗，機械設備的損耗也相應降低，保證了生產的安全高效運行。
3 結束語
就我礦來看，提升機等機電設備應用了此變頻節能技術之后，其節能效果相當好，節約了20～30%的能源消耗。按照當前變頻節能技術在煤礦機電設備中應用的現狀來看，其發展前景是非常廣闊的，尤其是在社會對能源需求量越來越大的情況下，使用高效節能安全的變頻節能技術必然成為煤礦機電設備發展的主要趨勢，除了現有的幾種已經使用變頻節能技術的機電設備，還有很多其他的煤礦機電設備亟待改進，為此，發展與之相匹配的變頻節能技術是非常有必要的。
