变频节能技术原理是利用半导体器件中的效能，根据机电设备运行测定频率，对交流电源内部频率进行改良调整，以有效降低设备运行能耗。相对于传统机电设备固定频率运行方式而言，变频节能技术不仅能够优化机电设备运行方式，有效提升能耗利用水平，还能够起到保护设备安全运行的作用，因此在当前机电设备更新改造中具有广泛应用，成为企业节能降耗控制的主要方式。
1、煤矿机电节能中变频节能技术应用的意义
1.1 提升企业生产效益
生产效益水平提升是煤矿企业生产经营的主要目标，煤炭资源在我国能源结构中居于主要地位，提升煤矿企业经济效益水平，还能够为经济社会发展起到强有力推动作用。传统的煤矿机电设备运行参数无法随生产作业要求调整，在运行中不可避免会出现功效浪费现象。如企业只是依据最高能效要求采购设备，将会直接造成固定资产投资方面的浪费。如设备最高能效水平无法满足现场生产要求，则会造成机电设备损坏，甚至是出现安全隐患。因此采用变频节能技术，能够使机电设备更好的满足多场景作业环境要求，将设备运行能耗降至最低水平，降低生产成本，提升企业生产效益。
1.2 提升设备运行性能
选择合适的变频节能设备，对煤矿机电设备进行优化改造，能够将交流电固定频率转换为设备运行所需要的频率，利用集成化电力路改善设备其他运行性能，以此确保机电设备能够适应生产现场设备性能需求，更好的提升生产作业效率。
1.3 推动企业高质量发展
煤矿企业高质量发展已经成为当前企业经营的基本要求，实现绿色低碳循环发展目标，对经济社会可持续发展有重要的促进意义。将变频技术应用于煤矿各个生产环节机电设备中，能够有效降低设备运行能耗，减少设备运行污染物排放，降低设备损耗，推动煤矿企业朝向绿色低碳循环方向发展，为煤炭企业高质量发展起到有效促进作用。
2、变频技术在煤矿机电设备中的具体应用
2.1 采掘机设备中的应用
采掘机是煤矿开采作业中最为主要、能耗最大、运行场景最为复杂的机电设备，也是确保生产稳定运行的主要设备。由于煤矿采掘过程中生产环境不同，所需要能耗水平也有明显差异。例如在大硬度岩石较多的生产作业环境下，采掘机在大驱动力作用下，必然会消耗大量能耗，而在岩层、断面层条件相对较好时，采掘机以大功率状态运行，则会造成不必要的能耗浪费[1]。基于变频技术对采掘机进行改造，能够根据现场作业环境对设备运行状态进行调整，合理设定采掘机运行速度和方向，在确保掘进效率同时，有效降低作业能耗，提升设备节能水平。
2.2 通风机中的应用
通风机正常运行是确保井下作业安全的重要保障，同时也是生产作业中能耗占比较高的设备类型。变频技术在通风机上的应用，最早可以追溯至20世纪90年代，前期主要是利用变频器进行调速，达到节能目的。后期逐步通过变频技术对变频器进行改造，以达到更加优化的效果。多年之后开始出现在线监测和自调整模糊控制技术，使通风机达到更好的节能效果。当前变频技术在通风机中的应用，主要有两种方式，一是基于模糊理论或智能控制技术进行变频优化，另一种则是采用一拖二或三拖二变频驱动模式，达到变频节能效果。例如某煤矿通风系统中，将高压绕组式电动机改造为两台低压鼠笼式电动机，年节约电费5~6万元左右，达到良好的节能成效。
2.3 带式输送机中的应用
传统的带式输送机主要是利用交流电动机为动力源，不仅运输效率低下，在输送重量较大时，还会加剧输送带与耦合器之间的磨损，不得不进行停机维修，增加运维成本。利用变频节能技术对输送机机电设备进行改造，根据运行要求对电机运行参数进行调整，能够有效避免机电设备运行中可能出现的失控现象，还应当借助电网系统回收系统运行中的浮力，避免设备出现过热而导致的磨损现象，尽量提升输送设备使用寿命[2]。通过输送机设备的变频化运行，还能够有效避免输送带在长时间运行中出现的软化或断裂现象，更好的发挥胶带传送功能。
2.4 井下水泵中的应用
煤矿企业传统生产方式中，水泵流量调节通常是以调节管网阀门方式实现的，但是在水泵始终保持全速运行状态下，必然会存在明显的功耗浪费现象。借助变频节能技术，根据水泵流量大小调整电机转速，能够有效调整设备运行状态，达到良好的节能降耗目的。当前变频水泵技术已经较为成熟，种类多样，在生产管理中，根据运行参数选择合适的水泵设备，对节能降耗目标实现能够起到良好促进作用。
2.5 空气压缩机中的应用
空气压缩机设备在采矿运行中较为容易出现的问题，主要体现在系统启动过程中，会由于瞬间电流作用导致设备出现损伤，实际使用年限缩短。因此在空压机系统节能改造中，主要是利用变频技术降低瞬间电流的冲击，确保设备能够保持良好运行状态。空气压缩机基本运行原理是关闭进气管，降低储气罐中的气压，直至低于设定气压，蝶阀自动打开为止。空气压缩机在满载工作状态下，会较为接近额定电流值，但是在卸载过程中会出现空转现象。压缩机在额定转速下，会出现较为显著的破损现象。通过变频技术的应用，能够通过对压缩机输入电流的控制，对转速进行调节，控制排气量，以此确保轴功率与转速之间达到平衡状态，智能化控制压缩机内空气压力，有效提升设备运行效率。
3、变频节能技术在煤矿机电节能方面的应用前景
我国煤矿企业生产管理体系中，节能降耗方面的研究已经有数十年历史，变频技术应用，是推动机电设备节能降耗的重要措施。在未来发展中，变频节能技术应用，主要朝向如下方面发展：一是朝向系统化方向发展，综合考虑系统内所有机电设备运行要求，基于自动化控制技术实现对机电设备的集中化管理，以此能够在确保安全稳定生产前提下，确保所有设备保持最优化运行状态[3]。二是朝向智能化方向发展，基于传感设备和模糊控制理论，能够实现对机电设备运行环境和参数的实时采集，并通过智能化分析自动调整运行频率，以此达到良好的节能成效。三是朝向数字化方向发展，在变频节能调整过程中，能够将所有机电设备运行数据导入数据库，在实现节能控制要求的同时，为故障检测提供参考，在出现故障时，能够及时发出预警信息，避免由于设备无效运行或者带病运行产生严重损害现象，以此有效提升安全生产管理水平。
4、结束语
变频节能技术在煤矿机电节能方面具有良好应用成效，对于生产管理人员而言，必须要提升对变频节能技术应用的重视程度，通过多种措施整合应用，有效提升变频节能技术应用水平，推动生产管理朝向绿色低碳循环方向转变，为实现企业高质量发展起到有效促进作用。
参考文献
[1]徐威,吕高元.煤矿机电变频控制技术与节能方法探讨[J].节能与环保,2023(09):39-40.
[2]杜斌雁.变频节能技术在煤矿机电设备中的应用[J].集成电路应用,2023,39(07):132-133.
[3]孔治国.变频技术在机电设备节能改造中的应用探究[J].现代工业经济和信息化,2022,12(05):166-167.
