【摘要】煤礦生產中應用非常多數量和種類的機電設備，為了實現生產效率的提升，通常煤礦企業會確保這一系列機電設備處在長期的運行狀態中，因此煤礦企業生產會耗費較多的能源，這跟煤礦企業的節能降耗和可持續發展原則相悖。而煤礦機電設備中應用變頻節能技術可以有效地降低機電設備的能源消耗量。在分析變頻節能技術及其基本原理的基礎上，闡述了變頻節能技術在礦山機電設備中的應用。

【關鍵詞】變頻節能;礦山;機電設備;應用

一、前言

如今，迅速發展的重工業形成了大量的環境及能源問題。在確保社會經濟發展的過程中，人們提出了新能源和資源應用率提升等概念，也應用了一系列新方法和新技術。在開采礦山中，變頻節能技術即是其中之一。將變頻裝置增加于采礦裝置中，一是可以使應用的電力能源減少，以減小生產費用；二是可以結合設備的實際應用現狀，調整其性能為最理想的狀態，以減小設備能耗，實現煤礦開采環境的優化。

二、變頻節能技術及其基本原理

1.變頻節能技術

1變頻節能技術簡介

1.1變頻節能技術

簡單來說，變頻節能技術是指一種利用科技手段及設備實現電流頻率改變的技術。其中，負責控制電頻頻率的設備叫做變頻器，變頻器的構成比較復雜，主要由電源板、電極電容、控制面板及鍵盤等部件組成，通過這些部件的有效結合，能夠使電動機在最節能的狀態下運行。傳統機電設備中的電流頻率是不可改變的，在設備運行過程中，其轉數也不能改變和控制，這就導致其設備長期處于恒定運行狀態，這樣不能因地制宜地改變轉速，不但使設備的使用壽命大大縮短，而且還會造成大量的能源消耗。隨著變頻節能技術的出現，機電設備的這一缺陷得到了很大改善。將變頻節能技術運用到機電設備中，不但能夠改變機電設備的靈活性，還可根據實際生產的需要調節設備的運行狀態節約能源，這樣就能夠大大增加設備的使用年限和減少能源消耗。

1.2變頻節能技術的基本原理

變頻器的工作原理可以簡單概括為“交—直—交”工作方式，變頻器是通過整流器將工頻交流電源轉化成直流電源，然后再把直流電源轉化成頻率和電壓可以控制的交流電，最后再供給電動機。變頻器的工作電路主要由以下四部分組成：整流部分、直流環節部分、逆變部分、控制部分。其中整流部分主要應用的是三相橋式不可控整流器；直流環節部分主要是用來濾波，直流儲能和緩沖無功功率的；逆變部分主要采用的是IGBT三相橋式逆變器，它輸出的為脈沖寬度可以調制的波形（PWM），它在整個變頻器中起到了至關重要的作用，也是變頻器的核心技術。變頻節能技術實際上是通過變頻調速系統實現對電動機轉速的調節，從而達到節能效果的。

2變頻節能技術的優勢

1煤礦機電變頻節能技術的發展現狀

煤礦的安全問題不僅是生產問題，也是社會問題，在制約煤礦生存和發展的同時，也影響著社會的健康與和諧，所以說提高煤礦生產的安全性具有重要意義，這也是應用變頻節能技術的目標。不過，變頻節能技術在煤礦機電設備中的應用并不是一帆風順的，在變頻技術出現之初，受技術條件的限制，變頻節能技術并沒有貿然引入變頻技術，隨著變頻技術的發展及成熟，其在煤礦生產中應用才普及開。變頻技術最早應用于采煤機、皮帶輸送機、提升機、空壓機等，經過一段時間的應用，我們發現應用變頻技術改造后的設備，其能耗遠低于、效率遠高于改造前，且設備更不容易磨損，實現了經濟效益和社會效益的雙重提升，從另外一個側面也說明變頻節能技術能提高煤礦機電設備的性能。變頻技術的應用，使得交流電的固定頻率成為一種能被機電設備充分利用的變動資源，這是其與傳統的交流電最大的不同之處，具體表現為（1）從IGBT、GTR基礎上發展起來的智能功率模塊IPM能增加變頻的功率。（2）采用了矢量控制和轉矩控制，通過改進壓頻比（U/f）來擴展變頻節能技術的應用范圍，使得控制理論進一步向前發展。（3）革新了模糊自優化控制和人工神經網絡，促進了數字信息處理技術的向集成化發展，使得，完成了技術的跨越發展，從單片機發展為高級專用集成電路（AsIc）、精簡指令集計算機（Iuse）、數字信號處理器（DPS）。（4）變頻技術的應用不僅提高了調速功能，還逐漸發展出編程序參數辨識、通信等功能。

2煤礦機電設備變頻節能技術的具體應用

2.1變頻技術在提升機中的應用

提升機是煤礦生產應用的合理設備之一，承擔者輸送人員和物料的任務，其運行的安全性直接關系到生命財產安全。在很長的一段時間內，為了實現傳送速度的控制，電動機轉子電路會使用金屬電阻，盡管調速的目標得以實現，但該種方法存在電能消耗更大、安全隱含依舊存在的問題。變頻技術的的出現與成熟很好解決了上述問題，應用變頻技術后可配合應用提升機的變頻防爆提升機與交流四象限變頻調速系統，輔助用計算機即可完成對提升機的數學信息化控制，繼而實現了提升機的遠程控制，不僅提升減少了對電能的消耗，還提升了提升機運行的安全性。

2.2變頻技術在采煤機中的應用

摘要:提高效率，節能安全是煤礦生產中最重要的問題。隨著國家大力推廣低碳節能技術的應用，傳統上的高耗能、高污染的設備必須進行一定的技術改造。針對煤礦中常用的機電設備往往長時間處于滿負荷運轉的狀態下，產熱會大大降低設備工作效率等問題，通過對煤礦機電設備進行變頻技術的改造，顯著提升了設備的運行效率，減少了能源的消耗量。基于此，文章闡述了變頻技術節能改造中涉及到的主要技術問題，并結合煤礦機電設備中變頻技術實現設備的節能運用情況，提出了一些意見和建議，以期為相關領域提供參考，促進煤礦機電設備技術的發展。

關鍵詞:煤礦;機電設備;變頻技術;節能改造

0引言

煤炭作為中國最重要的能源之一，如何有效地使用和消費煤炭資源將直接影響著中國的經濟和社會發展。現代煤礦公司經常使用大量的機電設備來實現高效的采礦作業，以及大功率連續開采地下生產通常會導致礦山的機電設備在高負載下運行，從而導致設備運行能源消耗的增加，嚴重影響采礦作業的安全和運行進度。因此，有效的節約和減少能耗是每個煤礦企業都應正視的問題。通過實施能源轉換來提高礦山的綜合利益至關重要，文章就該能源轉換將電氣和機械設備引入變頻技術，以減少能源的消耗做一簡述。

1變頻技術基本概述及工作原理

變頻技術通常是在各種技術的基礎上形成的，例如傳統的電力技術，電力電子技術和微型計算機技術。變頻技術通常具有高度的完整性［1］。該技術可通過更改電源頻率和調整負載來降低功耗，減少損耗并延長設備壽命。變頻技術是依靠整流橋將當前頻率的電流轉換為直流電壓，然后將直流電壓轉換為頻率。輸入電壓是可調節的交流電，用于驅動電壓操作交流電動機，以便通過適當的速度控制來調整電壓和電流以適應設備。通過使用變頻技術來調節機電設備的速度，在速度調節過程中的轉差消耗為零，具有節能的優點，也符合技術標準。在一定程度上提高機電設備的工作效率是可再生節能機電煤礦的發展方向［2］。

摘要：簡述了煤礦機電設備中變頻節能技術應用的重要性，分析了現階段煤礦機電設備應用中存在的問題，探究了進一步提高變頻節能技術應用水平的策略。

關鍵詞：煤礦機電設備；變頻節能技術應用；技術提升

為了提升煤礦機電設備的運行效率和節能效果，發揮煤礦機電設備的重要功能，必須充分保障煤礦機電設備中變頻節能技術應用的高效、節能和環保。在煤礦機電設備變頻節能技術的實際應用中，出現了許多技術問題。煤礦企業在煤礦機電設備中應用變頻節能技術，必須在保障煤礦機電設備運行穩定和安全的基礎上，進一步完善煤礦機電設備的運行性能，加強煤礦機電設備質量監測與維修管理，重視恒定功率調速、運動狀態調節的技術要求和煤礦機電設備使用規章制度，實現煤礦機電設備中變頻節能技術的高質量應用[1]。

1煤礦機電設備中變頻節能技術應用的重要性

煤礦機電設備中應用變頻節能技術是經濟可持續發展的要求：a)變頻節能技術的應用能有效降低煤礦機電設備的能源消耗；b)通過優化系統運作，能明顯提高煤礦機電設備的使用效率。煤礦機電設備設計過程中，必須做到理論與實踐相結合，加強對變頻節能技術應用的控制強度，全面提升煤礦機電設備的經濟效益和使用功能。現階段煤礦企業實際使用變頻節能技術的過程中存在許多技術問題和設備故障，需要從多個角度進行技術上的優化和提升。煤礦企業首先在內部要明確變頻節能技術的重要性，做好宣傳和培訓工作，及時認識到變頻節能技術在機電設備運行中的關鍵作用，根據機電設備實際運行中的故障和問題，及時采取針對性的維修措施和管理制度，充分發揮變頻節能技術的價值和效用。現階段煤礦機電設備中變頻節能技術的應用具備更加明顯的高效性，采煤機變頻調速系統本身具備更加強大的功能性，這也是提升系統管理強度和高效性的要求。煤礦機電設備運行過程中必須綜合考慮設備運行對于生產的影響，同時滿足生產中降低能耗的要求。現階段必須更加重視煤礦機電設備使用規章制度，在中國推進經濟社會可持續發展的進程中，煤礦機電設備運行的節能性、高效性是非常重要的，是持續提高城市化水平和運行能力的重要部分。只有充分把控煤礦機電設備的實際情況和性能需求，才能不斷推進變頻節能技術應用的功能發揮，實現更加良好的運行性能。中國煤礦機電設備中變頻節能技術的應用規模逐步加大，變頻節能技術應用工作是一個復雜的過程，受到許多主客觀因素影響，煤礦企業必須確保煤礦機電設備中變頻節能技術應用的質量與性能，在實現更加優良的運行性能的基礎上，順應煤礦設備系統的自動化趨勢，實現智能化的能源工業發展。

2現階段煤礦機電設備變頻節能技術應用中存在的問題