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【摘 要】在近几年的发展中，我国相对比较重视煤矿行业的发展，该行业的发展能够极大推动我国的整体经济运营。随着当前科学技术的不断提升，煤矿行业中的机电设备也做出改善，并取得较好的收益效果。目前来看，在未来的煤矿行业发展中，变频技术的使用会越来越多，但变频技术在煤矿领域的运用也是存在一定的缺陷，需要进一步做出改善。本文首先对变频技术的应用现状做出分析，其次对其技术的特点做出讨论，最后对其应用做出逐步分析，以供相关人员进行参考。
【关键词】煤矿行业;机电设备;变频技术
引言
在当前的生产环节中如何利用相关技术降低自然资源消耗才是重点。特别是在煤矿行业之中，大部分工程都属于高消耗类型，如果能够通过技术降低其消耗率，则能够给相应的企业带来较高的效益。变频控制技术的出现给予煤矿企业更多的发展空间，在日常的生产中能够降低自然能源的使用，还有提高生产效率，为企业带来较好的经济收益。为此，相应的企业应该巧妙运用该项技术，进而实现经济效益最大化[1]。
1变频节能技术概述
变频节能技术由于自身所具有的各种优势而被广泛应用，所谓的变频技术就是一种借助半导体器件而对正在工作的交流电源频率进行有效地调整控制，通过这些操作来满足电源供应和设备能耗之间的供需，当然使用者也希望通过变频节能技术尽可能降低对能源的消耗。变频节能技术得以实现的一个核心设备就是变频装置，这个装置主要包括逆变装置、整流用晶闸管、脉冲发生器等装置。变频装置的工作就是实现对生产线上的各种因素进行控制，从而达到应用变频技术的目的[2]。
2变频控制技术基本原理分析
在变频设备正式运行工作时，需要将煤炭生产设备运行时所需的电源进行整流，经过整流装置的处理，交流电就会被转化为可以被调控的直流电，这样施工人员就可以根据生产实际情况对电源进行调控，调控为所需电源之后再将直流电转化为交流电，这样的交流电就可以被正常使用了。一般情况下，为了确保变频装置正常工作，还需要安装一些其他的辅助设备，这些辅助装置可以有效保证变频装置的顺利工作。
3变频控制节能技术的运用现状
煤炭行业的发展有利于提高我国的国民经济，但目前来看，我国的煤炭行业开采技术相比其他国家比较落后，不仅在效率上比较低下，还无法保证其安全性，最为主要的是在开采的过程中会过度浪费一些资源，从而形成浪费现象。如果能够将变频技术融入当前的煤矿开采中，则能极大的提升机电设备的运行性能，并且极大的提高煤矿工作效率，为相应的企业带来更高的经济效益。相比传统技术，变频节能技术能够针对流电频率进行交换，将流电形成性质上的转变，这样的情况下能够有效提升交流电的使用率和电流质量。在目前科学技术不断提升的情况下，机电设备越来越倾向于智能化、自动化，这也使得变频技术得到较多的运用，在使用的过程中其质量得到有效保障。将变频控制技术运用在煤矿机电设备中，能够全面提升机电设备的各项性能，提升其运行效率，加强其运作能力。另外，再对元件进行不断的优化，能够使得交流电频率以及电压使用效率进一步提高[3]。
4变频节能技术在煤矿机电设备中的运用
4.1电铲用于装载矿岩，其工作条件非常恶劣，特别是在爆破不好的情况下挖根底作业，经常出现过大的冲击载荷，甚至堵转。因此，电铲对电气传动系统就有较高的要求：要求电气传动系统的机械特性曲线的包络面积大，有足够的有用功率;要求有良好的调速性能，能四象限运行，能快速地进行加、减速和反转，动态响应速度快;要求系统制动性能好，并能回收能量;要求系统运行可靠，维修方便等。由于电铲对电气传动系统的这些特殊要求，所以，我国电铲目前应用的电气传动系统主要还是直流传动系统。例如：WK-4M、WK10、WD-1200和195-B等型号的电铲都是采用直流發电机-直流电动机系统（简称机组系统）;从美国Harnischfeger公司引进制造的P&H2300XP和P&H-2800XP型电铲则是采用晶闸管变流器-直流电动机系统（简称晶闸管直流系统）。虽然后者比前者技术先进，效率也有所提高，但这两种系统都还存在直流电机的固有的缺点，即维修工作量大、效率较低等。自上世纪90年代后期，我国有个别矿山从美国B-E公司引进了变频器-鼠笼型电动机系统（简称交流变频调速系统），这是全交流化的电铲电气传动系统。例如：385-B、295-BⅡ、290-BⅢ型电铲就是全交流化电铲，变频调速由德国SIEMENS公司开发、提供的电压型变频器。现以395-B电铲为例作一简要说明：高压交流电由电缆经集电环引入电铲，由1600kVA主变压器将6kV变为575V，由1950A的整流器将交流变为直流，经滤波后送入公共直流母线。在直流母线上有4台容量为750kVA的逆变器，其中2台并联供电给1台容量为1066kW的提升电动机;第三台逆变器供电两台容量各为243kW的回转电动机;第四台逆变器供电给容量为294kW推压电动机。实践证明，交流变频调速电铲和前两种直流调速电铲相比，具有节约电能、调速性能好、可靠性高、维护量小、生产效率高、功率因数高（0.95以上）等优点，是公认的电铲电气传动系统的发展方向。
4.2故障检测技术
故障检测技术是煤矿日常生产中十分重要的一个环节，故障检测技术主要作用是针对当前系统运行过程中出现问题进行分析，并整理出有效的数据信息，进而帮助工作人员及时发现存在的问题。在整个煤矿变频控制系统中，它能够自动整合一些数据信息，同时形成相应的数据库，将一些有效数据自动进行储存，并针对当前生产作业过程中出现的问题做出合理的分析，帮助工作人员找到有效的处理方案，进一步减少设备故障的现象。
4.3电动轮汽车的电气传动
目前，大型露天矿山的运输主要是采用无轨运输，而主要运输设备是大型汽车，特别是电动轮汽车成为了大型露天矿山的主要运输设备。这是因为电气传动比机械传动有更多的优点。如调速性能好，响应速度快，调速平滑无冲击;可实现恒功率调节，能充分利用柴油发动机的功率，耗油少;制动安全，牵引特性好等。目前，世界各国大型露天矿，包括我国的大型露天矿都普遍采用电动轮汽车。我国自1975年以来，引进了不少电动轮汽车，并成功研制开发了SF3102型100t和LN-3100型108t电动轮汽车，与美国UnitRig公司合作制造了MARK-36型154t电动轮汽车的电气传动系统主要有柴油发动机带动的直流发电机-直流电动机系统和柴油发动机带动的交流发电机-交流电动机系统，它通过控制发电机的励磁来控制电动机的转速。
5结语
综上所述，煤矿行业的快速发展有利于推动我国经济的快速增长，同时也极大的消耗了我国的自然资源。今后节电和推动技术进步将成为必然的发展趋势。目前，煤矿机电设备的应用成果变得越来越多。但是，我国煤矿产业在发展的过程中产能依然过剩。在改革阵痛的过程中，专业的人员都在为实现煤炭资源的低能耗、低成本和安全开采而不断地努力。
参考文献：
[1]闫军.关于煤矿机电变频控制技术与节能问题探讨[J].资源节约与环保，2019（02）：4.
[2]寇学峰.煤矿机电设备中变频技术的应用分析[J].城市建设理论研究（电子版），2018（34）：76.
[3]任青.变频技术在煤矿机电设备中的应用分析[J].城市建设理论研究（电子版），2018（01）：76.
（作者单位：国能宝日希勒能源有限公司）
【关键词】煤矿行业;机电设备;变频技术
引言
在当前的生产环节中如何利用相关技术降低自然资源消耗才是重点。特别是在煤矿行业之中，大部分工程都属于高消耗类型，如果能够通过技术降低其消耗率，则能够给相应的企业带来较高的效益。变频控制技术的出现给予煤矿企业更多的发展空间，在日常的生产中能够降低自然能源的使用，还有提高生产效率，为企业带来较好的经济收益。为此，相应的企业应该巧妙运用该项技术，进而实现经济效益最大化[1]。
1变频节能技术概述
变频节能技术由于自身所具有的各种优势而被广泛应用，所谓的变频技术就是一种借助半导体器件而对正在工作的交流电源频率进行有效地调整控制，通过这些操作来满足电源供应和设备能耗之间的供需，当然使用者也希望通过变频节能技术尽可能降低对能源的消耗。变频节能技术得以实现的一个核心设备就是变频装置，这个装置主要包括逆变装置、整流用晶闸管、脉冲发生器等装置。变频装置的工作就是实现对生产线上的各种因素进行控制，从而达到应用变频技术的目的[2]。
2变频控制技术基本原理分析
在变频设备正式运行工作时，需要将煤炭生产设备运行时所需的电源进行整流，经过整流装置的处理，交流电就会被转化为可以被调控的直流电，这样施工人员就可以根据生产实际情况对电源进行调控，调控为所需电源之后再将直流电转化为交流电，这样的交流电就可以被正常使用了。一般情况下，为了确保变频装置正常工作，还需要安装一些其他的辅助设备，这些辅助装置可以有效保证变频装置的顺利工作。
3变频控制节能技术的运用现状
煤炭行业的发展有利于提高我国的国民经济，但目前来看，我国的煤炭行业开采技术相比其他国家比较落后，不仅在效率上比较低下，还无法保证其安全性，最为主要的是在开采的过程中会过度浪费一些资源，从而形成浪费现象。如果能够将变频技术融入当前的煤矿开采中，则能极大的提升机电设备的运行性能，并且极大的提高煤矿工作效率，为相应的企业带来更高的经济效益。相比传统技术，变频节能技术能够针对流电频率进行交换，将流电形成性质上的转变，这样的情况下能够有效提升交流电的使用率和电流质量。在目前科学技术不断提升的情况下，机电设备越来越倾向于智能化、自动化，这也使得变频技术得到较多的运用，在使用的过程中其质量得到有效保障。将变频控制技术运用在煤矿机电设备中，能够全面提升机电设备的各项性能，提升其运行效率，加强其运作能力。另外，再对元件进行不断的优化，能够使得交流电频率以及电压使用效率进一步提高[3]。
4变频节能技术在煤矿机电设备中的运用
4.1电铲用于装载矿岩，其工作条件非常恶劣，特别是在爆破不好的情况下挖根底作业，经常出现过大的冲击载荷，甚至堵转。因此，电铲对电气传动系统就有较高的要求：要求电气传动系统的机械特性曲线的包络面积大，有足够的有用功率;要求有良好的调速性能，能四象限运行，能快速地进行加、减速和反转，动态响应速度快;要求系统制动性能好，并能回收能量;要求系统运行可靠，维修方便等。由于电铲对电气传动系统的这些特殊要求，所以，我国电铲目前应用的电气传动系统主要还是直流传动系统。例如：WK-4M、WK10、WD-1200和195-B等型号的电铲都是采用直流發电机-直流电动机系统（简称机组系统）;从美国Harnischfeger公司引进制造的P&H2300XP和P&H-2800XP型电铲则是采用晶闸管变流器-直流电动机系统（简称晶闸管直流系统）。虽然后者比前者技术先进，效率也有所提高，但这两种系统都还存在直流电机的固有的缺点，即维修工作量大、效率较低等。自上世纪90年代后期，我国有个别矿山从美国B-E公司引进了变频器-鼠笼型电动机系统（简称交流变频调速系统），这是全交流化的电铲电气传动系统。例如：385-B、295-BⅡ、290-BⅢ型电铲就是全交流化电铲，变频调速由德国SIEMENS公司开发、提供的电压型变频器。现以395-B电铲为例作一简要说明：高压交流电由电缆经集电环引入电铲，由1600kVA主变压器将6kV变为575V，由1950A的整流器将交流变为直流，经滤波后送入公共直流母线。在直流母线上有4台容量为750kVA的逆变器，其中2台并联供电给1台容量为1066kW的提升电动机;第三台逆变器供电两台容量各为243kW的回转电动机;第四台逆变器供电给容量为294kW推压电动机。实践证明，交流变频调速电铲和前两种直流调速电铲相比，具有节约电能、调速性能好、可靠性高、维护量小、生产效率高、功率因数高（0.95以上）等优点，是公认的电铲电气传动系统的发展方向。
4.2故障检测技术
故障检测技术是煤矿日常生产中十分重要的一个环节，故障检测技术主要作用是针对当前系统运行过程中出现问题进行分析，并整理出有效的数据信息，进而帮助工作人员及时发现存在的问题。在整个煤矿变频控制系统中，它能够自动整合一些数据信息，同时形成相应的数据库，将一些有效数据自动进行储存，并针对当前生产作业过程中出现的问题做出合理的分析，帮助工作人员找到有效的处理方案，进一步减少设备故障的现象。
4.3电动轮汽车的电气传动
目前，大型露天矿山的运输主要是采用无轨运输，而主要运输设备是大型汽车，特别是电动轮汽车成为了大型露天矿山的主要运输设备。这是因为电气传动比机械传动有更多的优点。如调速性能好，响应速度快，调速平滑无冲击;可实现恒功率调节，能充分利用柴油发动机的功率，耗油少;制动安全，牵引特性好等。目前，世界各国大型露天矿，包括我国的大型露天矿都普遍采用电动轮汽车。我国自1975年以来，引进了不少电动轮汽车，并成功研制开发了SF3102型100t和LN-3100型108t电动轮汽车，与美国UnitRig公司合作制造了MARK-36型154t电动轮汽车的电气传动系统主要有柴油发动机带动的直流发电机-直流电动机系统和柴油发动机带动的交流发电机-交流电动机系统，它通过控制发电机的励磁来控制电动机的转速。
5结语
综上所述，煤矿行业的快速发展有利于推动我国经济的快速增长，同时也极大的消耗了我国的自然资源。今后节电和推动技术进步将成为必然的发展趋势。目前，煤矿机电设备的应用成果变得越来越多。但是，我国煤矿产业在发展的过程中产能依然过剩。在改革阵痛的过程中，专业的人员都在为实现煤炭资源的低能耗、低成本和安全开采而不断地努力。
参考文献：
[1]闫军.关于煤矿机电变频控制技术与节能问题探讨[J].资源节约与环保，2019（02）：4.
[2]寇学峰.煤矿机电设备中变频技术的应用分析[J].城市建设理论研究（电子版），2018（34）：76.
[3]任青.变频技术在煤矿机电设备中的应用分析[J].城市建设理论研究（电子版），2018（01）：76.
（作者单位：国能宝日希勒能源有限公司）