引言
变频技术作为一种先进的技术，在煤矿机电设备中的应用具有较大的优势。在应用变频技术后，不仅可以实现设备的节能运行，还可以提升设备运行的稳定性。因此，变频技术在煤矿生产中具有广阔的应用前景。
1变频节能技术概述
变频节能技术是利用变频技术来实现节能的。该技术的应用可以改变电流的频率，使其电流能与工作机器所需的电流频率保持一致，尽可能避免由于电流频率的不定变化造成能源的浪费。同样该技术在煤矿机电设备中的应用，也是通过改变各个机电设备的电流频率来实现节能的。变频装置的组成主要包含整流器、逆变器、控制电路、中间电路等。变频技术的使用改变了机电设备始终用一种模式运转的情况，使得机电设备的能耗有效降低，同时使得机电设备的使用寿命变长，进而降低了煤矿企业的生产成本，提升了企业的经济效益。
2机电设备中变频技术应用的必要性分析
2.1对节能需求量较大
当前，“双碳”已经成为国家的一个重要目标，节能减排势在必行。众所周知，煤矿企业是高能耗企业，在煤矿开采中，使用的机电设备大多属于大功率用电设备，例如煤矿通风机的功率可达数百千瓦，采煤机的功率可以达到数千千瓦。这些设备的效率每降低一百分点，都会造成较大的电能浪费。在这种情况下，实现煤矿机电设备的节能运行具有非常重要的意义。变频技术可以在不更换机电设备的前提下，实现机电设备的节能运行。
2.2设备使用年限较长
在中国，许多矿井的服务年限较长，煤矿中设备已经使用了较长的年限，能耗已经达不到现在的标准，但是考虑到成本问题，煤矿企业未能对这些设备进行整体更换。一方面，更换设备所需要的周期较长，另一方面，许多矿井已经接近开采末期。在这种情况下，需要在不更换设备的前提下提升设备运行的性能，而变频技术则可以满足这些要求。
2.3对安全性要求较高
目前，煤矿机电设备使用的大多是大功率用电设备，在运行过程中会产生谐波。这些谐波会注入到电网中，导致其他设备因在运行过程中剧烈振动而出现故障。若井下设备在运行过程中突然发生故障，则会导致严重的机电安全事故发生。如何避免这种由电网谐波引发的安全事故是煤矿企业的重点关注内容之一。一些大型机电设备在运行过程中需要频繁地启停，例如矿井提升机。在采用机械式开关控制启停时，不但设备运行平稳性较差，运行过程中会产生较大的冲击力，而且开关在运行过程中会因损坏而出现失控的问题。
3煤矿机电设备中变频节能技术的具体应用
3.1采煤机
在科学技术的快速发展中，采煤机的功能愈发的多样化，尤其是社会对于矿产资源有了更高的需求量，采煤机需要在复杂的矿山开采条件中长时间的运行，发生风险的几率高，甚至有可能会形成矿山安全事故问题，对人员安全、设备的稳定性能产生了负面的影响。
将变频节能技术运用到采煤机设备的使用过程当中，可以有效的提高对于采煤机的控制效果，利用一拖二或一拖一的方式，改善传统的采煤机在运行过程中存在的大倾角性能不足的问题，优化了控制精度，持续稳定地提供牵引力，用于煤矿开采作业，降低了安全事故的发生风险。变频器与采煤机的相互结合下，采煤机直流母线形成的再生电能，可以直接向交流电网中回馈，矿山直流回路和供电电网之间的能力传递效率高，速度快，降低了能量损耗风险。
3.2风机
在矿山生产中，风机作为重要的机电设备之一，其中主要涵盖了拖动风机和压缩机。矿山生产作业环节，风机在运行和生产过程中消耗的能量大，在整个矿山的机电设备生产消耗的总能量中，占比达到了40%~50%。在不同的矿山中所处的生产阶段不同，使用的风机类型也存在着差异性，风机机电设备的需求多样化，为了将风机类机电设备的功能利用起来，引进变频技术，对风机的实际输出功率进行有效的控制，可以降低风险。传统的变频方式下，风机使用需要结合生产阶段的实际情况，进行替换作业，降低了矿山生产的效率，设备设施的成本投入高。利用变频节能技术，可以改变替换风机的使用方法，提高风机的性能，增强风机的输出功率控制效果，各阶段的生产需求均得到了保障。利用变频节能技术对风机的运行能耗进行有效的控制，风机的节能效果可以大幅度提高，满足矿山生产要求，优化风机性能曲线。
3.3提升机
井下作业是矿产生产的常态，在矿山生产中有大量的井下作业需要使用提升机进行生产作业，这也增加了矿山生产中机电设备的能量消耗。结合现实的情况，在使用提升机的过程当中，要考虑到环境因素所带来的影响，降低生产故障的发生风险。在使用提升机的过程当中，要对安全事故问题进行有效的防治。
利用变频节能技术，对矿山的提升机应用准确性进行控制，确保提升机使用的安全性效果，降低故障的发生风险；利用变频节能技术，提高提升机的提升速度，精准的控制提升机的使用过程，可以平稳的进行提升作业。部分提升机没有运用变频节能技术，故障发生几率和运行中能量的消耗均相对更高，借助变频器的功能，可以回收提升机运行过程中形成的热量，再次进行能量的使用，在电能的再次利用和回馈中，形成了能源循环，提高了能源使用的效率，降低了运行能量的消耗量。
3.4皮带运输机
皮带运输机在矿产生产中的应用具有重载荷、大惯性的特点，使用的时间长，长时间的运转过程中，皮带运输机也会形成巨大的能量消耗。按照传统的皮带运输机运行模式替代运输机时，通常使用的是软启动的方式，并通过多次启动使，用皮带运输机，确保其稳定的运行。利用传统的皮带运输机运行方法，会使其内在的运行能耗大幅度的增长，皮带运输机的故障几率高。利用变频技能技术则可以增强皮带运输机的控制效果，使用变频器对皮带运输机进行有效的控制，结合皮带运输机的载荷情况，对皮带运输机的输出功率进行调整，皮带运输机的启停次数得到了有效的控制。
这种方式可以使皮带运输机的运行能耗得到大幅度的降低，节约能源的消耗量，并且在一定程度上，保证了皮带运输机的性能安全，延长了机械设备的使用寿命，这对于煤矿生产来说，是百利而无一害的，节约了设备设施的成本投入，优化了皮带运输机的使用性能。
结束语
目前，中国煤矿开采基本实现了机械化，煤矿生产的效率和安全性得到了大幅度提高。值得注意的是，煤矿企业属于高能耗企业，随着“双碳”的提出，煤矿企业面临更为严峻的挑战。在这种情况下，煤矿企业必须进行节能增效。因此，必须在煤矿开采中应用节能技术。变频技术是一种重要的节能技术，在煤矿开采中得到广泛的应用。
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