摘要：随着国家经济及现代技术的不断发展，现代煤矿机电工程建设水平也进行了一定程度的优化，变频技术的实际应用能够促进现代煤矿机电工程进步。煤矿在实际开采中所处环境非常恶劣，生产环境具有不稳定性，导致机械设备产生非常严重的损耗，施工效率低下，严重影响煤矿采掘工作的正常进行。文章主要从变频技术角度出发，对现代煤矿机电工程实际运用进行详细分析。
关键词：变频技术；现代煤矿；机电工程；应用
引言：
社会发展对于能源的需求量增多，煤矿企业数量也随之增加，各地对于煤矿的开采率逐渐提高，煤矿机电工程中电量消耗大，因此可以通过减少能源消耗的方式降低煤炭企业的成本，因此煤矿企业将变频技术引入。通常在煤矿机电工程中的耗电量可以达到煤炭企业总耗电量的七成，若是应用变频技术，合理科学应用变频技术则可以最大限度节约能源成本。当前煤炭企业对于变频技术的应用还需要进一步的优化改进。
1概述
1.1变频技术在煤矿机电工程中的应用原则
一般情况下，煤矿机电工程动力规划中为出现设备运行故障现象就不需要对机电工程动力进行设计，设备机械在满负载的情况下也能进行长时间的连续运转。为保障煤矿机电工程生产中对于动力的需求，并将运转产生的电力消耗降至最低，就需要变频技术的帮助。变频技术主要从三部分组成，即电机传动技术、电力电子技术和计算机控制技术，因此变频技术也被视为综合了强弱电和机械设备于一体的技术。变频技术在煤矿机电工程中的应用原理可概括为:半导体元件协助转化工频信号，将其转化为其他频率信号，进而深入转化工频交流电，使之成为直流电，借助逆变器对直流电电压以及电流进行有效控制，最终实现对煤矿机电设备无级调速的目标。由此可知，煤矿机电工程中对于变频技术的应用呈现出与电机转速和电流频率同步增长的趋势，对于电流频率的控制力度增加，同时对于电极的转速的调整也有效促进了煤矿企业作业的运行。现代化煤矿机电工程的发展中，变频技术的应用在电机转速调控中发挥着重要作用，有效保障了电极工作的稳定性，工程工作效率提升，成本投入和能源消耗也得到大幅缩减。
1.2变频节能技术在煤矿设备中的运用原理
目前，GTＲ和IGBT模块经常会在煤矿节能设备中得以更好地更替和运用，而在该运作的中发展起来的IPM模块使得煤矿节点设备的功率正在不断的增大。此外，压频比的控制方式在理论和实践上都得到了很大程度的革新，而最终采用的矢量控制的方法使得变频节能技术能够在最大的范围内长时间得以运用。模糊优化控制和人工神经网络控制的方法使得各种类型的变频技术能够在最大的范围内得以集中，而所采用的技术也由原先的单一数字信息处理发展到了专用的集成电路。新出现的数字信号处理器和精简指令计算机等都是非常不错的例子。另外，变频技术在煤矿机电都能够不断地得以综合性的应用，不仅仅是拥有最基本的调速的功能，还有编程和参数识别的功能。一般变频器在使用的过程中都是通过利用电力半导体的通路和频率固定不变的交流电最终变换成为不断在变化的电压和频率。频率的改变其实也可以很好地实现调速的功能。
2变频技术在现代煤矿机电工程中的实际应用
2.1变频技术在机电工程空气压缩机中的应用
一般情况下，煤矿风动机电运行的主要动力为空气压缩机，在交流电的协助下完成运作，因此电动机也始终处于全速运行的状态下。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆煤炭企业对于机电工程中空气压缩机的应用控制主要是上下两点的控制模式，控制中始终保持交流机电工频的运转。空气压缩机气缸压力和预设压力值基本相同，空气压缩机进气阀闭合，因此也不会产生压缩气体，电动机处于空载状态，后期随着压力降低，当数值和预设压力相近时，空气压缩机气阀开启，压缩空气随之形成。在实际生产实践中，变频技术借助对自体的高精度控制以及简易操作特征以及免维护的属性在空气压缩机的应用得到普及。变频技术调速环电动机的应用，可以在拖动负载期间减少调整操作，使生产更符合实际生产要求，同时对转速输出进行适当改动。变频技术下变频器驱动方式取代了传统空气压缩机的加载以及卸载供气方式，进一步保障了供气压力自体的恒定性，保持电机在低于既定转速的情境下运转，空气压缩机的启动中止的频率降低，工作质量得到保障。
2.2提升机的应用
煤矿企业进行煤矿生产的过程中，提升机的运用占据着非常重要的地位，煤矿提升机的运用将会在很大程度上影响着煤矿生产中的安全和其他问题。因此，在使用的过程中，提升机的调速占据着非常重要的地位，可以通过将金属的电阻接到电动机的转子中来更好地实现调速。但是在实际使用中可能会使得煤矿生产中的安全性降低，变相地增强了提升机的电能消耗。随着科学技术的不断发展，如果能够将变频防爆的提升机和四象变频的调速体系很好地结合在一起，之后再通过利用数字信息化控制技术来把输入和输出的接口更好地结合起来再实现控制，这样一方面能够较好地实现提升机运输的作用，另外一方面又能够达到远程控制的目的。
2.3流体负荷设备
变频节能技术同样也能够被广泛地运用于流体负荷设备中。在广大煤矿机械的运用过程中，风机和泵机内部普遍被采用的还是变频调速的功能，而且这种变频调速的功能在风机的运用范围内最为广泛。新型的风机在煤矿开采中得到了广泛的运用;它不仅转速已经得到了明显的降低，而且实际输出的功率也已经明显变少，不仅能够更好地适应煤矿矿井生产的特点，而且能够很好地降低电能的消耗;变频的调速设备不仅能够使矿区设备工艺控制的灵活性进一步增强，而且能够有效降低对机械造成的冲击力，最终使得产品的品质得以提升。自从将变频节能技术更好地融入到抽水泵的控制中，煤矿井下的液位稳定性也得以增强，并通过有效地降低能耗，使得煤矿生产变得更加安全。
2.4通风机对变频技术的应用
煤矿井下作业及空气环境质量具有一定的复杂性，通风机在这种施工状况下发挥着非常重要的作用。煤矿开采过程中需保证环境质量满足人体健康标准，开采过程中通风设备一般需进行长时间运行，随科学技术的不断提升使得通风设计方案具有独特性，将设备操作难度增加。除此之外，通风机在实际更换中，传统风机会被长时间搁置，导致出现严重的资源浪费。通风机运行加强度变频技术的应用，能够将传统风机问题进行改善，将工作压力降低，解决煤矿井下作业中的通风问题。在实际开采过程中，利用通风机不仅仅能够保证环境质量达标，还能将机械实际使用率提升。
结语：
从我国煤矿行业的发展模式来看，包括在采煤机、提升机和其他煤矿设备中融入变频节能技术之后，其节能的效果将会变得更好，在使用的过程中，能源的消耗量降低了30%左右。从目前变频节能技术在我国煤矿机电设备运用的现状来看，其发展的前景是非常的广阔的，能够更好地促进我国经济的发展。机电中使用高效节能的变频技术必将会成为未来发展的重要趋势，将来会有更多种类的煤矿机械设备融入变频技术。因此，在煤矿机电设备发展的过程中发展与之相匹配的变频节能技术是非常重要且很有必要的。
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论文作者:宋朝君,王立安
论文发表刊物:《防护工程》2019年第5期
论文发表时间:2019/6/17
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