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摘要：近些年来，变频技术以其独特的优势而广泛应用于各行业及领域当中。大量实践表明，将变频技术应用于煤矿机电工程当中不但可有效提高煤矿机电工程的工作效率，而且还可降低工程能耗，有利于提高工程经济效益，并获得良好的生态效益，同时还可提高机电设备的运行管理效率，促进了煤矿机电工程的快速发展。本文笔者根据工作实践经验对变频技术在现代煤矿机电工程中的应用进行了分析探讨。
关键词：变频技术；现代煤矿机电工程；应用
1.变频技术概述
1.1变频技术概念及工作原理
变频技术是一门具较强综合性的新型科学技术，其集电机传动技术、电力电子技术和计算机技术等为一体，广泛应用于强弱电和机械设备运行当中。变频技术拥有很强的调节性能，同时借助电力电子技术和计算机技术，实现了强弱电的有机结合和机电一体化。现阶段，变频技术是一种综合性比较高的技术。变频技术的工作原理主要是利用半导体元件将所接收的工频电流信号转化为其它相应频率，并将转化后的工频电流信号再次转化为直流电，在整个过程当中，通过逆变器的作用来对电压及电流进行控制和调节，实现机电设备的无级调速状态。
1.2变频技术的发展
随着科学技术的不断发展，尤其是电子信息技术的发展，将会促进变频技术的快速发展，不管是理论研究还是实践应用，变频技术将获得长足进步，且其可取得的经济效益、生态效益及社会效益也是可以预见的。如变频技术的降低耗能作用逐步得到认可，越来越多的企业将在生产当中引入变频技术；变频技术智能控制模块的设置可有效拓展系统的控制方式及功能，从而提高生产的综合化水平。由此可见，在未来的发展当中，变频技术将会更加广泛地应用于各行业及各领域当中。
2.变频技术在煤矿机电工程中的作用
近些年来，中国煤矿机电工程技术水平不断提高，多数煤矿企业不断引进先进科学技术，有效提高了煤矿设备的生产能力和工作效率，尤其是变频技术的应用，不但有效提高了机电设备的运行效率，而且还降低了设备能耗，大大提升了煤矿企业的经济效益。下面就变频技术在煤矿机电工程中的作用作详细讨论。
2.1在煤矿风机中的作用
风机在煤矿机电工程中被称作呼吸系统。在井下作业时，为保证通风系统的持续运转，风机通常需要长时间运转。随着中国科学技术水平不断提高，现煤矿机电工程中通风系统的设计方案存在较大的差异性，如在煤矿工程的开采中期，为保持矿井通风，通常会采取对风机方位进行调整的方式来实现，此方式看似简单，实际操作起来非常复杂，且极易加大风机的磨损程度，进而增加了煤矿机电工程的维修量和维修成本。另传统风机的使用频率较低，很多煤矿企业在生产的过程当中会经常搁置传统风机，造成资源浪费，降低设备的有效利用率，在应用变频技术之后则可有效解决这一问题。在煤矿风机当中引入变频技术，一方面可满足矿井通风需求，另一方面可避免风机的频繁更换，具明显的节能效果。如在进行掘进时，只需利用一台基于变频技术而设计的风机即满足井下通风需求，同时操作也非常简便。
2.2在空气压缩机中的作用
一般来说，煤矿风动机电设备的运行同时需要空气压缩机和交流电机的共同作用，这样电动机才可长期全速运转。空气压缩机的压力控制通常是采取上下两点控制的模式，即交流电动机处工作状态，若空气压缩机的气缸压力接近于预设压力时，设备就会关闭进气阀，此时不产生压缩气体，电动机为空载状态；若空气压缩机气缸压力降至预设压力时，设备进气阀自动打开，此时产生压缩气体，电动机为重载状态。而在实际操作过程当中，煤矿的实际用气量和产气量很难保持一致，这就导致空气压缩机会不断加载、卸载，从而损坏电网、电动机及空气压缩机。变频技术具高控制精度、操作简便、无需维护等优势，在普通电动机当中引入变频技术，一方面满足了其调速需求，另一方面也避免了空气压缩机在拖动负载时的改动。要注意的是，在实际应用过程中，要依具体生产工艺要求以适当调整其转速输出。另可利用调整电机用气量来自动调控转速，以保证供气压力的稳定性，从而减少压缩机的启停次数。
2.3在提升机中的作用
在煤矿机电工程中，提升机的主要工作是运送矿石及施工人员至指定地点，其运行条件相对复杂、繁重。通常来说，提升机在实际运行过程中需频繁关闭和启动，且需负担较重的调速任务。传统提升机调速的方式是在设备电机控制电路当中安装金属电阻，通过对电阻大小进行调整从而实现电机运转的控制。这种调整装置不但要消耗大量能源，而且还会产生巨大的热量，同时其调整范围具有严重限制性，调节精度相对较低。尤其是在提升机需下降时，因需利用制动装置以对下降速度进行控制，造成极大的电力资源浪费，也给煤矿机电工程的施工带来安全隐患。在应用变频技术之后，一方面可使设备运行更加稳定，保证了生产和施工的安全性，另一方面还可减少传统装置中继电器的安装数量，从而降低电路维护成本，同时变频技术还具较高控制精度，可利用修改电路变成命令来改变提升机的系统功能。变频技术这种利用机械摩擦实现下降速度控制的方式有效降低了设备的磨损程度，延长了设备的使用寿命。从这方面来看，变频技术在提升机中的应用也实现了工程成本的降低。此外最重要是，变频技术的应用还有效节约了提升机的电能消耗，实现了节能环保的目的。实践表明，随着变频技术的不断改进和应用，煤矿机电工程中的提升机也出现了很多新型变频技术设备，如提升机专用变频器等，其具良好的兼容性，极大地满足了煤矿企业机电设备的性能需求，促进了煤矿企业经济效益的提高。
2.4在皮带设备中的作用
在煤矿机电工程中，皮带设备的应用较为频繁。皮带设备的启动和运转需大功率支持，现中国煤矿机电工程当中皮带设备通常是利用液力耦合设备实施软启动，此过程中，皮带设备所需电流较大，极易给电路电压带来巨大压力，同时还会严重损伤设备零件。另液力耦合设备在运行时还会产生大量热量，导致皮带设备内部温度升高，最终也会磨损设备，给设备的运行埋下安全隐患。在应用变频技术之后，其取代了传统的液力耦合设备，不但可实现设备的软件启动，减少设备张力，降低皮带损伤，而且还可依输送量调节运输速度，以保证设备运行的稳定性，提高设备的能源利用率。
3.结语
虽然变频技术的应用有效促进了煤矿机电工程的发展，但纵观中国实际情况，煤矿机电工程中对于变频技术的应用还处初级阶段，尚未普及，很多大型变频设备及关键技术还未应用于煤矿机电工程中。由此可看出，中国煤矿机电工程当中变频技术还拥有较大的应用空间。相信随着自动化控制技术、电子技术、计算机技术等不断发展，变频技术在煤矿机电工程中的应用会越来越普遍，中国煤矿机电工程的智能化水平也会不断提高，为中国煤矿机电工程创造更好的经济效益。
参考文献：
［1］梁慧敏.变频技术在现代煤矿机电工程的应用实践［J］.内蒙古煤炭经济，2016（10）：102.
［2］王向东.变频技术在现代煤矿机电工程中的应用实践［J］.信息技术与信息化，2015（10）：205-206.