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摘要:现代科学技术的发展，人类生产生活对能源的需求也越来越高，作为能源占比最多的煤炭企业也需要更多的升级和进步。变频技术对于现代煤矿机电工程的发展占有重要的作用。对变频技术的工作原理和作用，以及变频技术在煤矿机电工程中的应用进行了介绍和总结。
关键词:变频技术;煤矿;机电工程
0引言
目前，随着社会的不断进步和发展，对能源需求也有所增加。当前的能源形势，依然以煤炭为主体，如何增加煤炭开采效率，降低煤矿成本，提高煤炭的竞争力显得尤为重要。在煤炭开采期间，如果能有效控制电力使用，将极大降低煤炭开采成本。变频技术在煤矿企业机电上的应用，有效降低了煤炭开采期间的电力使用，提高开采效率，降低成本的前提下，有效保障了煤矿企业的健康发展。
1变频技术概述
变频是指电流频率的改变，变频技术的实现主要依靠变频器进行实施。变频器主要部件有主板、电机电容、电源板等。变频技术的基础就是半导体设备在一定的外界条件下，电源会被转变为其他的电能控制设备加以应用。其原理就是整流桥可以将交流电转变为直流电，并且经由逆变器将电流频率调整为需要的频率。
2变频技术的主要作用及原理
2．1变频技术的主要作用
变频技术在机电工程的主要作用体现在调速和节能两个方面。调速是指可以有效调整设备电流频率，提高设备使用率，降低电能损耗。比如在煤炭运输设备中，传统的转子串电阻调速办法，调速范围和精度都较为低劣，不能满足目前的使用要求。而变频技术的应用，可以增加电流的稳定性和频率的精度，达到提高设备性能、减少设备损耗、节约电能的目的。另一方面，变频技术的应用可以降低生产成本，节能减排。以空压机为例，传统方式多为控制气门开度达到控制输出的目的，这种方式对能源的利用率，浪费了较多资源。变频技术的应用，允许设备通过不同频率电流而达到改变输出的目的，大大降低了对能源的损耗。
2．2变频技术的原理
变频技术通常是指将交流电转变为直流电，并且对其电流的频率进行精确的调整控制。通常变频流程为:整流器将交流电转变为直流电，之后将该直流电调整为频率可以控制的交流电，最后从电动机输出。整个变频技术的实现需要经过逆变器、整流器和配套的控制电路共同作用，逆变器可以实现将直流电转变为交流电的目的，整流器可以实现对交流电的控制和调整，并完成交流电转变为直流电的工序。控制电路可以在相关运行需求条件下，对逆变器和整流器进行输出控制，达到改变电流频率的目的。对于煤矿来说，矿井中要使用到的电力设备占到绝大多数，变频技术的应用可以调整电流频率，控制设备输出，让设备可以在更稳定的环境中工作。并且还可以通过控制设备输出，迎合目前的生产需求，达到了节能减排的目的。
3变频技术在现代煤矿机电工程中的应用
3．1在主井口驱动房中的应用
在主井口驱动房内，目前会为电机配备相应的变频设备，还可以配有QNSVG100M动态补偿装置。动态补偿装置能够快速连续地提供容性和感性无功功率，实现适当的电压和无功功率控制，保障电力系统稳定、高效、优质地运行。在配电网中，将中小容量的SVG安装在某些特殊负荷(如电弧炉)附近，可以显著地改善负荷与公共电网连接点处的电能质量，例如提高功率因数、克服三相不平衡、消除电压闪变和电压波动、抑止谐波污染，等等。
3．2在风机和空压机中的应用
变频技术在风机中的应用，可以应对矿井不同开发时期的通风需求，通过改变电流频率达到对风机输出的控制。操作方便，提高风机使用性能，减少了风机闲置概率。于空压机方面，变频技术的应用使得空压机电流频率可调可控，避免了空压机大电流启动造成的损害。变频技术还允许相关操作人员通过对压力闭环控制或者手动调整达到对空压机的输出调整，避免了空压机重启改变功率造成的影响，延长了设备使用寿命，提高了设备使用效率。
3．3在提升机中的应用
提升机在日常生产中，重启和操作较为频繁，其中还涉及对运行速度调整的要求。变频技术的应用，将极大提升该设备的使用效率。变频技术的应用主要体现在以下几个方面，第一通过对频率的控制，增加提升机在增减速时的稳定性，提高设备安全性。第二变频器可以对提升机的电能损耗有所降低，减少由于提升机设备电阻散热引起的电力损耗。
3．4在运输设备中的应用
煤炭生产中所使用的胶带运输机，一般会由于运输量大，惯性大，在停止和启动时，都对电机有较大的损耗。变频技术的应用，方便了运输机的操作，降低了运输机的启动停止次数，延长了设备使用寿命。还可以有效减少由于启动电流大造成的电网闸顶情况。另外，变频技术还可以避免由于液力耦合器损坏，电机控制失灵的情况。
3．5在采煤机中的应用
采煤机作为煤炭生产中最主要的设备，其设备和工作环境的复杂度，决定了一旦设备停摆，维修难度必然很大，短时间内该设备难以重新启动。变频技术的应用，可以对采煤机输出进行有效控制，提高设备效率，保障设备的稳定运行，减少设备故障率，并且有效降低了采煤设备的操作复杂度，提高了设备的稳定性和安全性。
4结语
变频技术在煤矿机电工程中的应用广泛，在节能减排的大背景下，变频技术也必将在煤炭企业中得到更加充分的应用。变频技术提高了煤矿机电的性能和精度，保障了各设备的正常运行，降低了企业生产成本，提高了企业竞争力，对煤炭企业的发展有着重要意义。
参考文献:
［1］袁志强．浅论变频技术的使用原理及在煤矿机电设备中的应用情况［J］．华东科技(学术版)，2012(12)．
［2］张楠，赵嘉博．我国煤矿机电设备变频技术的应用现状［J］．沈阳工程学院学报(自然科学版)，2009(1)．
［3］代会胜，刘海东．变频技术在煤矿空压机上的应用［J］．煤炭技术，2008，27(7):36－37.
作者:高靖 单位:中煤平朔集团有限公司