传统的煤矿机电设备在运行过程中具有较大的污染，而且设备一般比较老旧，容易出现故障、损坏的情况，机械设备的养护难度较高，这就会导致机电设备的损耗较大，而且生产效率较低。但是通过变频节能技术在煤矿机电设备当中的应用，可以有效降低设备的能耗，提升机电设备的生产效率，改变传统设备带来的各种问题，明显降低了煤矿的生产成本。因此，分析变频节能技术在煤矿机电设备当中的应用十分具有现实意义。

1.变频节能技术的相关内容

1.1变频节能技术简介

变频节能技术主要是借助半导体元件的通断作用，实现对电流工作频率的控制和改变，从而有效的提高机械设备对能源的利用效率，降低能源消耗的一种新型技术；主要组成包括有电源板、电极电容控制面板、键盘等部件，变频器是实现变频技术的核心，通过变频器能够有效实现对煤矿机电设备能耗的降低。因此将变频节能技术应用在煤矿机电设备当中，可以有效改善老旧煤矿机电设备能源消耗过大但生产效率较低的情况，而且可以有效延长机电设备的使用寿命。

1.2变频节能技术的基本原理

如今变频节能技术主要是针对煤矿机电设备当中的采煤机、提升机、流体负荷设备、风机、水泵当中得到广泛应用。变频节能技术的主要工作原理是通过变频器将某些机电设备采用交流电固定功率以及固定规律打破，再根据人们的需求以及程序设定和现场的环境变化进行调节，主要就是利用半导体元件的通断作用，将工频电流的信号在整流其中转变为直流电压，在结合整流器可调节电压的原理，实现交流电压频率的转换设置，从而使得电流电机的驱动电源能够获得无级调速电压与电流，其中最重要的构元件是变频器。简单来讲，变频节能技术可以将交流电转化为可变性资源，最大程度上提高电能的利用效率，而且可以改善机电设备的综合性能有效改善老旧设备工作效率低、生产效率低的情况，根据变频技术应用的范围扩大，在煤矿机电设备中可以有效辨识传输信息和编程参数，既然有效促进变频解能接受系统的完善。

1.3变频节能技术应用现状

目前阶段我国已经在能源科技上取得了一定的成效，但是同世界上的能源强国相比，依旧存在着明显的短板，特别是一些煤矿开采较为发达的国家，早就研发出了煤矿的节能开采技术应用在了煤矿区域，做到无人化开采。我国虽然有变频节能技术在煤矿机电设备当中应用，可以减少能源上的损耗，却无法做到无人化开采，国外的变频节能技术发展相对成熟，可以保障在2035年之前实现智能化开采模式，但在我国，变频节能技术依旧有很大的提升空间。虽然我国已经在逐步改善经济结构，但依旧属于工业占较大比重，工业化的不断发展，对煤矿的需求必然逐渐增大，特别是煤矿在运行过程中的耗电量。虽然通过节能技术应用到机电设备当中，比如说采煤机械、电梯、风机等设备，可以有效地降低电气设备的使用功率，但是受到资金等多方面客观因素的限制，煤炭电力设备改造的节能技术并未引入。而且在早期时候受到传统生产观念的影响，变频节能技术并会在煤矿机电设备领域得到推广，而是随着信息技术的发展以及我们党的节能环保里面形成逐渐促进变频间的技术，迎来了新的发展机遇。

1.4变频节能技术的历史背景

我国虽然是能源大国，但是我国的能源资源结构非常单一，煤矿占有主导地位占我国能源资源总量的80%以上，因此我国能源对空气污染较大，且长期造成的环境损害十分严重。虽然我国的能源总量较大，而且我国又是能源消耗大国，但是受到我国科技方面落后的客观因素，导致我国能源利用率非常低，而且我国大多数用煤的企业一直采用粗放生产方式，没有改变经营方式，小的煤矿回收率还不足10%，这完全无法符合我国预期目标。正是在这种能源浪费较大、生产效率较低的大背景下，为了更好的促进国家发展，必然要采取一些新的科技手段，使用更加节能的方式，确保煤炭资源不会被白白浪费。

2.变频节能技术在煤矿机电设备当中的应用分析

2.1变频节能技术在煤矿机电设备当中应用原理，

目前煤矿机电设备当中变频节能技术的应用已经用于我国矿山机电设备当中主要包括有采煤机、提升机等，其主要工作原理就是改变设备的工作效率，适应变频的方式横循环交流电，并且基于频率调制模型导入了系统的智能电器化，从而实现对机电设备智能的速度调整、频率交换等。就比如说一些煤矿机电设备如果处于不运作的状态下，就可以通过智能化调节，迅速使其功率降到最小，而减少在待机时刻的能源消耗。除此之外，在机电设备处于满负荷或长时间高峰运行时，能够快速的将电能转移到最大水平以确保采煤工作在运行过程中不受到电量调节不及时的干扰，而且可以有效降低能耗过程。在煤矿机电设备当中合理运用变频节能技术，可以有效的实现智能化操作，降低设备在运营过程中的人工成本和操作人员的工作强度，并且可以有效提高煤炭工作的综合性和可控可控性，对我国煤炭行业发展具有非常重要的现实意义。在煤矿机电设备当中运用变频节能技术的核心就是变频器，变频器的组成包括有整流器、控制电路、中间电路和逆变器，电流在流经变频器时，先经过整流器，走向中间电路，再流向逆变器，最终流出变频器走向电动机，控制电路实现对整流器中间电路和逆变器的总体控制。

2.2变频节能技术在煤矿机电设备当中的应用难点

虽然变频节能技术在煤矿机电设备当中运用，以有效降低煤矿企业的能源损耗，降低生产成本、提高产品质量。但是目前煤矿企业运营过程中所要使用到的机电设备包括有通风机、采煤机、提升机、胶带传输设备等这些设备的特点是具有非常大的能源消耗量，而且在使用过程中存在有一定问题。就比如说在煤矿企业运营过程中，通风机需要全年运行，属于能源消耗量最大的机电设备，而且每次开关的启动都会对通风机造成有一定损耗，特别是部分煤矿构造当中通风景设置不够科学，导致通风机在使用过程中非常容易出现故障的问题。其次，采煤机在使用过程中出现故障率是远远高于通风机由于采煤机，因此在采煤机当中运用变频节能技术就需要考虑到采煤机的承受能力，避免再加入变频节能技术之后，导致采煤机更容易发生故障，而且目前已有的部分减变频节能技术使用到采煤机当中，就会导致采煤机故障频率增加。煤矿的提升机所处于的环境十分恶劣，目前的变频节能技术还不能够有效保障煤矿提升机运行。除此之外，与其他几种设备相比胶带传输设备需要使用更高的电压和功率，这就导致在交代传输设备当中运用变频节能技术有非常高的要求。

2.3变频节能技术在煤矿机电设备当中的应用现状

现阶段我国的变频节能技术虽然得到了一定的发展，但是与世界上能源技术科研方面的发达国家相比，存在着诸多应用实践方面的问题，特别是部分能源大国已经可以实现节能开采与环保开采，并且对于一些大型的煤矿开采已经做到了人工智能化、自动化、节能环保化的生产。但是我国的变频节能技术是在近些年才做到基本掌握，一些发达国家基本能够保证在2035年之前实现煤矿的全面自动化开采，但我国的变频节能技术在煤矿生产中应用仅仅处在有所成效，并未有很大的飞跃。因此目前我国变频节能技术在煤矿生产当中应用存在有一定缺陷，但是为目前的煤矿生产当中必并改善带来了一定的优势，因此在未来的节能变频技术在煤矿生产当中应用，必须要结合实际应用情况，确保煤炭生产效率的同时，尽可能降低电能损耗，促进我国能源方面的可持续发展和绿色发展。

2.4变频节能技术在煤矿机电设备应用当中的前景展望

就目前节能变频技术在煤炭机电设备当中的应用，可以有效地改善煤炭企业的能源结构，但是煤炭企业长期发展以来，落后的能源结构并非朝夕之间就可以有效改善的，而且煤炭作为我国国民经济发展主要能源局面还会维持较长局面。因此目前的形式来看，变频节能技术在煤炭机电设备当中的应用将会越来越广泛，并且着力于改善各煤炭企业落后能源结构，在技术层面也会有更大的突破以确保煤炭开采工作高效运行，而且可以有效提高相关的生产效率。除此之外，目前的电子技术和微电子技术也在不断发展，各类高压大功率调速器也在完善，变频节能技术在大型设备当中的运用，不仅仅可以节约电能，降低生产成本，而且可以完善生产工艺，未来很长一段时间内，我国煤炭行业将会始终稳定发展并且会一直属于高能耗产业，因此炭企业相关管理者必须要煤炭机电设备当中运用变频节能技术，为企业的发展带来更多潜能，降低生产成本，提高产品质量、完善生产工艺。

3.变频节能技术在煤矿机电设备当中的具体应用，

3.1变频节能技术在采煤机当中的应用

变频检测技术在煤矿机电设备当中应用包括在采煤机、提升机、流体负荷设备、风机、抽水机、胶带机等多个设备当中的应用。其中采煤机属于煤矿进行煤炭开挖当中必备的设备，而且采煤机非常容易出现故障，因此节能变频技术在煤矿机电设备当中应用，特别是在采煤机当中的用用需要考虑到其承受能力。采煤机主要包括有电气系统、液压系统以及机械反应系统，根据组成结构不相同，又划分为切割系统、装载系统、运输系统以及其他机械控制系统，在采煤机当中运用变频节能技术，主要包括三个方面：切割方面是针对不同切割面设置为不同功率，如果需要切割大型煤炭，则可采用最大功率进行切割；在切割较小煤炭时，则可以选择较小的功率，通过改变功率来有效降低能源损耗。其次，对于装载系统而言，可以根据煤炭运输的数量调节运输功率，装载速度与采煤速度设置为同一频率。针对采煤阶段与运输阶段当中可以根据牵引力大小不同改变运输装置的频率，在确保牵引力充足的前提下，尽可能降低能耗。通过以上不同采煤机运行部分当中采用变频节能技术，可以有效避免采煤机在工作时的长时间超负荷工作，进而有效地降低故障率，延长采煤机使用寿命。

3.2变频节能技术在提升机中的应用

煤矿开采方式可划分为露天煤矿和井工煤矿，如果没层距离地面有一定深度时，就需要向下挖掘矿井在地下进行煤炭开采，提升机的作用就是连接矿井运送煤炭，将地底开采出的煤炭运送到地面，由于煤矿在开采过程中时间是不间断的，因此提升机也不能中断。这就导致提升机在工作过程中会出现空载和满载情况，如果在空载时进行全功率的运行，就会导致电能的浪费，而在满载时如果缺乏能源供应，就会导致提升机超负荷工作。为了解决这部分电能的损耗，过去的煤矿开采人员一般是在电动机的转子电路上加上金属电阻，从而实现速度控制，但是这种速度控制存在有一定隐患。因此被时代替代，现在变频节能技术在提升机当中的运用是将交流四象限变频调速系统与变频防爆提升机相结合，从而实现远程调节在提升机满载空在不同状态下的功率，不仅可以有效确保煤炭运输工作的高效，而且可以减少在运输过程中由于提升机空载导致的电能损耗。

3.3变频节能技术在流体负荷设备当中的应用

变频节能技术在流体负荷设备当中的运用主要表现在风机变频和水泵变频两部分，通过变频节能技术在风机变频方面的应用，与传统的风机相比，可以有效实现低转速、目的性强、效果较优的优势，因此目前大多数煤矿企业在风机当中已经采取了变频节能技术与调速技术，可以有效的适合矿井当中的工作环境，尽可能节约在进行矿井开采过程中的电能消耗。而且风机设备在煤矿开采过程中需要全天运营，变频节能技术在风机当中的运用，不仅仅提高了通风机的使用效率，而且可以在不改变吹风量的前提下，有效确保矿井的内部稳固风压，并且可以随时暂停，避免软启动功能持续导致对电网产生冲击破坏。在水泵中应用变频节能技术，可以有效提高煤矿的给水量，有利于提升液体用泵的灵活使用度，而且可以大幅度提高水泵用品整体质量。除了这些优势以外，在水泵中应用变频节能技术，可以有效的帮助抽水泵进行平滑启动、暂停等灵活智能控制，由此来确保矿井下层的液位保持稳定。而且传统的水泵当中存在有空转和过渡过渡使用等情况，导致电源的浪费与损耗，但是通过变频节能技术在水泵当中的应用，可以有效改善空转和过度使用对水泵的损耗不仅可以节约水泵使用过程的能量而且可以确保矿井开采活动的稳定。

3.4变频节能技术在胶带运输机中的应用

以往的煤矿机电设备当中，胶带运输机的启动需要通过软启动器来完成，这就导致在煤矿开采过程中需要多次进行电动机的暂停，这会极大程度上损耗机电设备的使用寿命，造成一些不必要的故障。通过变频节能技术在胶带运输机当中的使用，就可以有效的延长机电设备使用寿命，有效的实现对电路电流的控制，防止由于电流过大造成生产过程中安全事故发生，并且可以有效降低能源损耗。而且胶带运输机是煤矿开采过程中主要负责将矿井内煤炭输送到地面的手段之一，但是由于在运行过程中交代机构的符合并不恒定，部分高部分低，但消耗的能源是相同的，在高负荷时的能量损耗得到充分的应用，但是在低负荷下的能源消耗确是等同于在浪费，为了有效解决低负荷状态下能源浪费的情况，就需要通过变频技术在胶带传输机当中的应用，最有效的措施就是将频率转换技术与传动带之间结合，根据不同运输需求优化传送带的电力，从而优化流线使用。

4.变频节能技术在煤矿机电设备应用的维护对策

目前的发展状况来看，我国煤炭企业依旧会长远发展，随着煤炭节能技术的不断发展，更多需要利用节能变频技术，发挥技术优势，促进煤炭行业的可持续发展，针对煤矿机电设备在使用过程中具有高故障率的情况就需要强化对于煤矿机电设备的维护管理。主要需要通过完善煤矿机电设备维护管理制度、重视变频节能技术与机电设备之间更新的措施来强化煤矿机电设备在使用过程中的维护。煤矿机电设备运行时间一般较长，且所处环境比较复杂，虽然通过节能变频技术可以有效改善机电设备高故障率的问题，但是很难实现完全的根除。因此，煤矿企业需要加强煤矿机电设备维护管理制度，确保设备管理有序进行，技术研发方面则要负责对机电设备的技术及时更新使得节能变频技术更有效地应用于机电设备当中，机电设备操作人员需要不断提升专业知识和技能，解决设备运行当中的故障，从而有效提高机电设备运行的稳定性和可靠性。

5.总结

综上所述，我国虽然是能源大国，但是我国的能源结构依旧是以煤炭为主，多数行业发展都需要煤炭资源作为支持，因此就需要重视在煤炭开采过程中机电设备的能源消耗量。通过变频节能技术在煤矿机电设备当中的运用，有效解决这个问题，减少能源消耗，以促进我国煤炭工业方面的可持续发展。

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