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摘 要：在我国当前的煤矿生产过程中，有两条主要的原则——提高效率和节能安全。当前世界各国都面临着严重的能源、资源短缺危机，我国也不例外。为了提高我国的煤矿生产效率，实现安全节能生产，就必须要大力改进煤矿机电设备，增强设备的使用性能，提高设备的技术含量。变频节能技术在机电设备的改进中起到了非常有效的作用，大大改进了机电设备的调节和节能的功能，改善了机电设备的条件。本文笔者主要分析了煤矿机电设备中变频节能技术的应用现状及其原理，并总结了变频节能技术在我国煤矿机电设备中的应用，希望可以给我国煤矿机电设备中变频节能技术的应用提供参考。
关键词：变频节能技术；煤矿机电设备；应用
我国地大物博，煤矿资源非常丰富，是世界上的煤矿大国。煤矿产业给我国带来了巨大的经济效益，也给人们的生活带来了很多便利。但是，我国目前的煤矿开采业现状堪忧，生产效率低且耗能严重，许多中小型煤矿，开采技术普遍落后，煤矿开采人员的安全也得不到保障，而变频节能技术在煤矿机电设备中的应用就可以使这些问题得到有效的的解决。实践证明，变频节能技术可以提高煤矿的生产效率，使生产过程更加安全、节能。
一、煤矿机电设备变频节能技术的应用现状与原理
随着电子信息技术的发展以及节能理念的推广，变频节能技术逐渐被应用于煤矿生产的机电设备中，如矿井提升机、空压机、采煤机、皮带输送机等。实践应用后发现，采用节能变频技术的机电设备的运转效率大大提高，且比之前未采用该技术的同一机电设备的耗能量有了很大幅度的降低，同时也缩减了设备维修养护的开支，促进了煤矿产业经济效益的提升[1]。变频节能技术具有和其他传统的交流电不一样的特点，它主要运用了变频调速技术将交流电的固定频率转化成为了一种能够被充分利用的变动资源。
首先是在功率器件方面。经过了 GTR IGBT的更替发展起来的智能功率模块 IPM，能够将变频的功率不断地增大。其次是压频比（U/f）控制方式得到很大改进是控制理论上的革新，这方面的创新主要的是采用了矢量的控制办法和进行直接的转矩控制，能够将实际当中的变频节能技术应用到更大的范围内。
其次是在新的研发方向上，出现了模糊自优化控制和人工神经网络等控制方法的创新，整个变频技术的集成系统能够获得更大范围上的集中，技术也由原来比较单一的数字信息处理，发展到目前比较先进的高级专用集成电路。从单片机开始，先后产生了数字信号处理器（DPS），精简指令集计算机（RISC），出现的高级专用集成电路（ASIC）。
最后是在整个变频的功能上，获得了越来越高的综合应用，不仅是具有比较基本的调速功能，而且还具有编程序参数辨识及通信等功能。利用电力半导体器件的通断作用把电压和频率固定不变的工频交流电变换为电压或频率可变的交流电的电能控制装置称作“变频器”。变频调速就是通过改变电动机电源频率实现速度调节的[2]。
二、变频节能技术在我国煤矿机电设备中应用分析
（一）在采煤机中的应用
目前，采煤机变频调速系统得到了进一步的发展和完善，已从以前的“一拖二”发展到“一拖一”，国产电牵引采煤机的行走功率最大为 2 × 110Kw，变频器电压为 380v，能够在额定转速下实现恒定转矩调速和额定转速以上恒定功率调速及两台变频器之间的主从控制和转矩平衡。从实际的运行情况来看，四象限变频器调速电牵引采煤机对大倾角工作面能较大范围内调节制动力矩，维持牵引速度保持不变，机器也没有发生下滑跑车的现象，同时还具有操作方便、控制灵活、结构简单、速度调节可靠的特点。
（二）在提升机中的应用
提升机是煤矿当中的一项重要的机电设备，对煤矿的生产和人员安全有着重大的作用。传统的采用在电动机转子电路内接入金属电阻的方法虽然也能够到达调速的目的，但是在实际当中，常常会存在着很大的安全隐患和对电能的大量消耗。在提升机当中使用变频节能技术，主要的是选用交流四象限变频调速系统配上变频防爆提升机，实现数学信息的化的控制，在完备的输入和输出接口当中，实现对提升机的远程控制，确保提升机完成担负着输送物料和人员的重要任务。
（三）在皮带输送机中的应用
变频技术在皮带机方面的应用具有和提升机相同的原理。在皮带将井下的煤炭运送到地面上的过程当中，更大地发挥摩擦力的牵引作用，通过张力变形和摩擦力带动物体在支撑辊轮上运动，成功地完成煤炭运送工作。在传统的皮带机运输过程当中，采用液力耦合器来实现皮带机的软启动，这常常容易造成皮带断裂和老化。采用变频技能技术主要是降低电机启动时的电流波动，减少机电内内的机械冲击和发热的情况。使得皮带机的传送功能能够获得最大的发挥，解决功率平均和同步问题。
（四）在流体负荷设备中的应用
变频节能技术在流体负荷设备中的应用主要体现在风机和泵所采用的变频调速。在风机中变频调速的应用越来越多，同时出现了为煤矿特殊环境专门设计的变频调速装置。改造后的风机，实际转速较改进前最低转速下降了很多。电机实际输出功率为改进前前导器半关闭时的1/3风量和风压，更加适合矿井特性，每年可节约大量的电费。而变频调速在矿区给水、给液用泵中应用灵活，明显降低了设备的机械冲击，增加了工艺系统控制的灵活性，提高了产品质量。可以灵活的控制抽水泵的平滑起停、适时加减速，保证了井下液位的恒定，降低了泵空转时间和频繁起停带来的大量能耗，机械设备的损耗也相应降低，保证了生产的安全高效运行。
参考文献：
[1]李新.探讨我国煤矿机电设备中变频节能技术的应用[J].科技致富向导，2013，21：224.
[2]王李鹏.变频节能技术在煤矿机电设备中的应用[J].中国高新技术企业，2015，28：97-98.
关键词：变频节能技术；煤矿机电设备；应用
我国地大物博，煤矿资源非常丰富，是世界上的煤矿大国。煤矿产业给我国带来了巨大的经济效益，也给人们的生活带来了很多便利。但是，我国目前的煤矿开采业现状堪忧，生产效率低且耗能严重，许多中小型煤矿，开采技术普遍落后，煤矿开采人员的安全也得不到保障，而变频节能技术在煤矿机电设备中的应用就可以使这些问题得到有效的的解决。实践证明，变频节能技术可以提高煤矿的生产效率，使生产过程更加安全、节能。
一、煤矿机电设备变频节能技术的应用现状与原理
随着电子信息技术的发展以及节能理念的推广，变频节能技术逐渐被应用于煤矿生产的机电设备中，如矿井提升机、空压机、采煤机、皮带输送机等。实践应用后发现，采用节能变频技术的机电设备的运转效率大大提高，且比之前未采用该技术的同一机电设备的耗能量有了很大幅度的降低，同时也缩减了设备维修养护的开支，促进了煤矿产业经济效益的提升[1]。变频节能技术具有和其他传统的交流电不一样的特点，它主要运用了变频调速技术将交流电的固定频率转化成为了一种能够被充分利用的变动资源。
首先是在功率器件方面。经过了 GTR IGBT的更替发展起来的智能功率模块 IPM，能够将变频的功率不断地增大。其次是压频比（U/f）控制方式得到很大改进是控制理论上的革新，这方面的创新主要的是采用了矢量的控制办法和进行直接的转矩控制，能够将实际当中的变频节能技术应用到更大的范围内。
其次是在新的研发方向上，出现了模糊自优化控制和人工神经网络等控制方法的创新，整个变频技术的集成系统能够获得更大范围上的集中，技术也由原来比较单一的数字信息处理，发展到目前比较先进的高级专用集成电路。从单片机开始，先后产生了数字信号处理器（DPS），精简指令集计算机（RISC），出现的高级专用集成电路（ASIC）。
最后是在整个变频的功能上，获得了越来越高的综合应用，不仅是具有比较基本的调速功能，而且还具有编程序参数辨识及通信等功能。利用电力半导体器件的通断作用把电压和频率固定不变的工频交流电变换为电压或频率可变的交流电的电能控制装置称作“变频器”。变频调速就是通过改变电动机电源频率实现速度调节的[2]。
二、变频节能技术在我国煤矿机电设备中应用分析
（一）在采煤机中的应用
目前，采煤机变频调速系统得到了进一步的发展和完善，已从以前的“一拖二”发展到“一拖一”，国产电牵引采煤机的行走功率最大为 2 × 110Kw，变频器电压为 380v，能够在额定转速下实现恒定转矩调速和额定转速以上恒定功率调速及两台变频器之间的主从控制和转矩平衡。从实际的运行情况来看，四象限变频器调速电牵引采煤机对大倾角工作面能较大范围内调节制动力矩，维持牵引速度保持不变，机器也没有发生下滑跑车的现象，同时还具有操作方便、控制灵活、结构简单、速度调节可靠的特点。
（二）在提升机中的应用
提升机是煤矿当中的一项重要的机电设备，对煤矿的生产和人员安全有着重大的作用。传统的采用在电动机转子电路内接入金属电阻的方法虽然也能够到达调速的目的，但是在实际当中，常常会存在着很大的安全隐患和对电能的大量消耗。在提升机当中使用变频节能技术，主要的是选用交流四象限变频调速系统配上变频防爆提升机，实现数学信息的化的控制，在完备的输入和输出接口当中，实现对提升机的远程控制，确保提升机完成担负着输送物料和人员的重要任务。
（三）在皮带输送机中的应用
变频技术在皮带机方面的应用具有和提升机相同的原理。在皮带将井下的煤炭运送到地面上的过程当中，更大地发挥摩擦力的牵引作用，通过张力变形和摩擦力带动物体在支撑辊轮上运动，成功地完成煤炭运送工作。在传统的皮带机运输过程当中，采用液力耦合器来实现皮带机的软启动，这常常容易造成皮带断裂和老化。采用变频技能技术主要是降低电机启动时的电流波动，减少机电内内的机械冲击和发热的情况。使得皮带机的传送功能能够获得最大的发挥，解决功率平均和同步问题。
（四）在流体负荷设备中的应用
变频节能技术在流体负荷设备中的应用主要体现在风机和泵所采用的变频调速。在风机中变频调速的应用越来越多，同时出现了为煤矿特殊环境专门设计的变频调速装置。改造后的风机，实际转速较改进前最低转速下降了很多。电机实际输出功率为改进前前导器半关闭时的1/3风量和风压，更加适合矿井特性，每年可节约大量的电费。而变频调速在矿区给水、给液用泵中应用灵活，明显降低了设备的机械冲击，增加了工艺系统控制的灵活性，提高了产品质量。可以灵活的控制抽水泵的平滑起停、适时加减速，保证了井下液位的恒定，降低了泵空转时间和频繁起停带来的大量能耗，机械设备的损耗也相应降低，保证了生产的安全高效运行。
参考文献：
[1]李新.探讨我国煤矿机电设备中变频节能技术的应用[J].科技致富向导，2013，21：224.
[2]王李鹏.变频节能技术在煤矿机电设备中的应用[J].中国高新技术企业，2015，28：97-98.