摘 要：随着煤矿行业的快速发展，它的机械化程度越来越高，节能的要求也日益提升，变频技术能够起到节能降耗和调节的作用，因此，它在煤矿中的应用受到普遍的关注，技术也越来越成熟。变频技术的应用给煤矿的发展带来了很大的经济利益，使它的成本降低，工作效率大大提高。文章主要分析了变频技术的特点，然后讨论了变频技术在煤矿生产中的应用，希望能找出其中的不足，将变频技术更好地运用到煤矿的发展中。

关键词：变频技术；原理；特点；煤矿；应用

引言

随着能源需求量越来越大，煤矿行业的发展也更加迅速，各种新的技术、设备都运用到了煤矿中。但是煤矿生产是一个非常耗能的产业，在生产过程中的提升、运输、通风、排水等各个环节的耗能占据了整个煤矿生产的大部分，节能问题是人们需要考虑的重要问题。变频调速能够很好地控制机械设备的调速，同时还能起到节能的作用。目前，变频技术在煤矿中的应用比较广泛，它极大地促进了煤矿中机电设备的安全高效地运行，还为煤矿的节能做出了重大的贡献，给煤矿企业带来了巨大的经济效益。

1 变频技术在煤矿发展中的重要意义

煤矿资源是一种不可再生的资源，它的资源是有限的，目前，煤矿资源的开采量日益增多，各个煤矿企业之间的竞争也更加激烈，导致煤炭资源的剩余量越来越少，各个企业要想在激烈的竞争中获得成功，就需要不断地提高自身的技术水平，多注意节能、环保，增强企业的综合实力。将变频技术运用到煤矿的机械设备中，不仅能够为企业减少很多能源的浪费，起到节能的作用，还能减少有害物质的排放，使环境得到保护，这样不仅提高了企业的竞争力，还保证了企业健康稳定地发展。在煤矿的用电中，机械设备的用电量达到70%，变频技术可以大大减少机械设备的用电量，达到节能的作用。并且，变频技术的可控性能也比较强，因此，在煤矿生产中运用比较广泛。在选择变频设备时，我们应该选择可靠性比较强、安全性比较高、节能效果较强、使用简易方便的变频设备。

2 变频技术的基本工作原理

为了使煤矿机械设备在正常工作的同时，还能尽量的节能，可以在这些机械设备中加入变频技术，避免设备工作中动力的浪费，造成能源的浪费。变频技术是多门技术的综合，如电力电子技术、计算机技术、传送技术等，运用强弱电的结合来控制机械设备的运行。变频技术主要包括四部分，整流、逆变、直流、控制，这几个部分之间有着紧密的联系，共同控制着电机的运行。它的工作原理：首先将半导体元件运用电力电子技术中的逆变器技术将工频信号转变成其他频率的信号，然后将这些不同频率的信号进行整流，转换成直流电，运用这些逆变器来对设备中的电压和电流进行控制，形成无极调速，变频器的工作原理图如下图1所示。

3 变频技术的特点

变频技术在煤矿中运用广泛，它的特点主要有以下几点。第一，变频技术的启动比较平稳。煤矿在启动供电的瞬间，电压会大幅度地下降，造成煤矿中电机设备的运行受到影响，较大的电流还会损坏设备并带来安全隐患，运用变频技术来启动，实现了电压的平稳变化。第二，变频技术的调速性能也比较好。根据电机工作时所需要的实际参数以及相应负荷的变化情况来运用变频技术对电机进行控制，实现电机的调速，大大降低了损耗。第三，变频技术能使电压的波动区域稳定。电机进行工频启动，会导致系统中电压发生大的波动，这样会造成系统中一些对电压比较敏感的设备运行出现异常，采用变频技术，可以使电压平滑的缓缓升高，降低了电压波动的程度，可以减少电机发生巨大的振动，可以延长电机的使用寿命。第四，变频技术可以使电机的启动电流得到有效地控制。电机工频启动的电流是额定电流的七八倍，这样会使电机的电应力增大，并产生巨大的热量，变频技术可以实现电机的零电压启动，这样电流也会大幅度降低。

4 变频技术在煤矿中的应用

4.1 提升机

煤矿生产中，提升机的主要作用就是安全地运送工作人员和各种材料，使其到达合适的位置。它在工作的过程中启停的过程比较频繁，速度也频繁的变化，传统的提升机主要是在电机内部接入可以调节的电阻来调节电机的转速，这种方法造成电机的发热严重、损耗增加。变频技术是通过计算机编程来准确控制电机的运作，减少了电路中电气设备的使用量，也减少了维修成本。若要改变系统的功能，只需要改变编程就能实现。将变频技术运用到提升机中，能使其运行更加平稳、安全，使用性能也大幅度提升，电气控制减少了机械件摩擦，更加的节能。提升机的寿命也能增强。

4.2 采煤机

采煤机在煤矿声场中的作用最为重要，它的运行特点和提升机的一样，都是启停比较频繁、速度变化比较复杂。将变频技术运用到采煤机中，实现采煤机的四象限运行，能使电机的运行功率更大，电压更稳定，使其实现精确的控制，操作也更加方便。采煤机的四象限运行可以扩大它的调节范围，但是它的牵引速度应该保持相对稳定，这样设备才不会出现溜车和下滑的现象。

4.3 皮带机

煤矿生产中的皮带机是用电机牵引着皮带运用摩擦力的作用运动来传送各种矿料，这种电机的功率相对比较大，因此在皮带机起动时应该保证其有足够的启动电流。目前，皮带机多采用软启动的方式，大多使用液力耦合器，此时启动电流相对比较大，造成电压波动巨大和皮带的老化速度加快，同时还使机器内部产生大量热，造成油温升高，机械磨损严重。运用变频技术实现皮带机的软启动，可以使机器的启停和运动更加稳定，能源利用率大大提高，达到90%，达到节能的效果，同时还能减少各种维修和维护成本，经济效益比较强。

4.4 通风机

在煤矿开采中，通风机是不可缺少的一部分，被称作煤矿企业的呼吸系统，它运行于整个开采的过程中，运行时间较长，由于煤炭的开采深度在不断加深，造成对通风机的风压要求越来越高，功率也不断地变化。同时，通风机的启动电流也比较大，对设备有一定的损坏。运用变频技术，可以有效地控制通风机的转速，实现软启动，降低电能的损耗，延長通风机的寿命。

5 结束语

总之，随着我国电力电子技术的不断发展，变频技术的发展已经达到了一定的水平，它在煤矿生产中的运用也越来越广泛，但是，还存在着很多问题需要我们解决。相关的技术人员应该继续进行变频技术的钻研，使它更加的网络化、专业化、多功能化，从而更好地运用到煤矿的生产中，促进煤矿事业的进一步发展。

参考文献

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作者简介：杨志新（1980-），男，宁夏银川人，工作单位：神华宁夏煤业集团羊场湾煤矿，主要从事煤矿电机。