摘要：煤炭工业是我国的第一能源产业，我国是能源大国也是耗能大国。实现资源的有效节约是我国的一项基本国策，但是就我国目前煤矿资源的使用情况来看，我国的煤矿资源利用率不高、资源浪费严重。因此为了有效推进我国的经济发展，保证我国国民经济的快速发展，全面途径实施新能源的利用。基于此，本文作者结合自身实践就变频器在煤矿机电的应用情况实施分析，以供参考。
关键词：变频器；煤矿机电；应用
引言：
煤炭企业是耗电大户，其自身的耗电成本占生产生产的一大部分。且一般的煤矿企业的生产设备的使用年限较长，设备的利用效率地下。根据相关调查数据显示，对于煤矿企业来说，风机、水泵、压缩机、提升绞车、瓦斯抽放设备的用电量占整个煤矿生产用电量的 40% 以上。加上可逆运行控制和速度控制以及启动方式等存在一定的缺陷，难以满足大规模自动化发展需求，针对这种情况，有必要采取变频调速技术来解决这一难题。
1变频器的工作原理和结构组成
变频器基于变频技术，电机驱动技术和微电子技术。电机控制单元通过改变设备电机的工频来控制，主要包括整流器单元，变频器，滤波器，电容器，微处理器单元，制动器。单位和其他结构部分。变频器主要是实现变频调速和节能两个方面。首先，变频器通过半导体元件来实现变频调速。通过半导体元件将内部的交流电压转化为直流电压，继而通过变频器实现电机的无级调速，从而实现电机负载。在更换过程中稳定换档，更好地改善电机的运行状态，并有助于提高电机的工作效率。其次，从流体力学可以知道，诸如风和水的流体驱动设备的负载流量和压力分别与设备的机电速度相关。初级放电与平方的比率与设备电动机的功率和转速的三阶之间的关系成比例。可以看出，当设备电机的转速降低时，功耗可以大大降低；目前，在我国的大部分矿山区域都配备了运输设施以及一些供水和排气设备，通过这些设备能够有效保证矿井作业的安全。而变频调速实现设备的节能降耗目的。
逆变器的任务是将恒定电压和频率的电网电源改为变频电源，电压和频率可调。逆变器可分为AC-AC和AC-DC-AC。后者被广泛使用。直流 - 交流逆变器的主电路图是逆变器的核心电路。它由整流器单元，DC滤波器单元和逆变器单元组成。它还包括诸如有限电流电路，制动电路和控制电路之类的部件。变频器的整流电路对工频电源进行整流，并在通过中间直流链路滤波后，将所需的直流电源提供给逆变电路和控制电路；逆变器电路在控制电路的作用下转换DC电路的DC电源输出可以在频率和电压上任意调节的AC电源。逆变器电路的输出是逆变器的输出，是逆变器的核心电路。
2 国内外现状
国外变频器产品起步较早，产业规模日益扩大。我国变频器诞生于上个世纪60年代，经过20年的发展，变频器已经一些工业化国家得到广泛应用，在上个世纪90年代，随着人们节能环保意识的增强和大气温室效应的解决，变频器的推广和应用越来越受到人们的关注。
从上个世纪90年代以来，人们的环保意识不断提高，变频器的使用频率越来越高，但是和国外一些国家相比，我国的变频器起步较晚，虽然经过几十年的推广，已经逐渐得到大家的认可，但是仍然存在一些不足。
3变频器应用的技术优点
变频器的变频调速和节能的实现依赖于微电子，自动化控制，强弱电，机电一体化等技术的集成。它在应用方面具有许多优点，包括变频调速。节能降耗效果明显，投资成本低。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆首先，利用变频器可以实现电机的变频调速，可以控制电机的速度，实现平稳加速，平稳减速，保证设备运行状态最佳，
通过变频器实现对电机设备的控制，有助于降低电阻在运行过程中产生的能耗，保证电机的电流始终处于安全的范围内，有效提高设备的使用寿命；第三，变频器的使用可以调节风水驱动设备的负荷，可以大大降低能耗；应用变频器能够有效解决轻载情况，实现设备的最佳运转，降低设备在运行过程中产生的能耗；四，由于变频器在安装过程中会耗费一定的资金，但与设备运行时的节电相比，具有投资少，利润高的特点，是企业的有效手段。提高他们的综合效益。
4变频器在煤矿机电设备的应用
4.1皮带输送机上的应用
众所周知，当皮带从静止状态开始运转或逐渐停止运转时，会积累大量的弹性能量。如果没有有效地控制弹性能量，则皮带寿命可能急剧减小或皮带可能损坏。变频器的应用可以更好地改善情况。将频率转换器添加到带式输送机相当于在带式输送机上添加软启动装置，这可以控制带驱动过程并促进带的弹性释放缓慢释放。有效降低皮带事故的发生率，有效保护皮带不被磨损，同时也能够有效保护输送机驱动电机。
有助于降低设备维护率和维护成本。另外，如果没有变频器，带式输送机即使没有满载也会降低功率因数，这会造成不必要的电力浪费。安装逆变器可以大大提高输送机的效率，从而减少电能的消耗。
4.2提升设备上的应用
矿井提升设备用作运输材料和人员的提升装置。它是矿山电能消耗的重要设备，其安全性与整个矿井的安全状况有关。通过安装变频器，能够有效提升装置的安全性和精度，尤其是在恒转矩负载下，变频器可以通过变频调速实现节能的目的；当提升绞车处于下降状态时当提升绞车电机由于提示装置掉落而处于发电状态时，逆变器可以将发电产生的电能返回电网，从而实现节能。
4.3通风机上的应用
当变频器应用于风机时，可实现风扇电机的软启动，使风扇从零速启动，从而减少风扇电机的启动加速时间，从而保证风扇的影响程度。风扇部分由起动动作；还可以控制和调节风扇的风量，这主要通过调节风扇的电动机速度来实现。变频器在呼吸机上的节能意味着当风量不足时，矿井的风量仍然可以依靠变频器将功率因数增加到呼吸机的满负荷水平，从而实现反应 呼吸机功率损失。
4.4 乳化泵站上的应用
过去，阀门用于控制乳化泵站乳化液出口处的压力，这很容易在每个高压管道中产生不均匀的压力。通过在乳化泵站中使用变频器能够有效改变电机的定子频率，改善乳化泵站的工作状态，实现乳化液流量与乳化液流量的匹配。每条管道的耗水量，并保持每条管道的压力平衡。
结语：
本文分析了变频器在电机调速、高效节能方面表现出的优势。随着科学技术的不断进步，交流电动机变频调速技术已日趋完善，在煤矿企业技术改造和产品更新换代及在节能和实现生产过程自动化方面都取得了明显的效果。我国是世界上的产煤大国，又是能源贫乏的国家之一，而且也是吨煤电耗比较高的国家。
综上所述，在煤矿开采过程中要想有效提高煤矿开采作业效率，首先需要提高机电设备的工作效率以及性能，尤其是在实施可持续发展经济的大背景下，首要解决电力设备成本浪费等问题。使用变频器能够有效解决上述问题，变频器的应用能够有效提高煤炭效率，降低煤炭行业的生产，实现我国经济的快速发展。
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论文作者:惠源渊
论文发表刊物:《基层建设》2018年第31期
论文发表时间:2018/12/18
标签：变频器论文; 煤矿论文; 电机论文; 设备论文; 逆变器论文; 电路论文; 风扇论文; 《基层建设》2018年第31期论文;