宣云南省曲靖市宣威市煤炭工业局云南宣威655400
摘要：变频调速技术在煤炭机电领域应用，不仅具有较强的节能环保功效，还能有效的提高煤炭机电设备运行的高效性。因而本文正基于这一背景，首先就变频调速技术应用原理进行了分析；其次探讨了煤炭机电领域应用变频调速技术的必要性；再次就煤炭机电领域如何应用变频调速技术提出了几点浅见；最后对全文进行了简单的总结。希望通过本文的探究，能更好地确保整个煤炭机电领域的自动化和节能化、环保化水平得到不断的提升与优化。
关键词：煤炭机电领域；变频调速技术；应用
煤炭机电领域引发的节能环保问题已经被我们逐渐所重视，这也是得以实现可持续发展的关键所在。而变频调速技术又能有效的实现这一目标，所以加强对其的应用已成为大势所趋，那么我们应如何强化对其的应用呢？笔者以下就此展开几点探究性的分析。
1.技术原理分析
随着科学技术的发展，电动机在煤炭机电领域的作用越来越大。为了保证电动机的正常工作运行，需要时常对电动机频率进行调整控制。而通过电动机与变频调速相结合，可以使电动机频率达到完全的自动化。这样在提升电动机实际效率的同时促进整个煤炭机电企业的运行效率。为了清晰地表达出变频调速的根本原理，我们可以用一个数学公式来解释。这个变频调速的公式就是：N=120F/C（1－H）。公式中等号左边的字母N表示的是转子转速，等号右边的字母F表示的是交流电频率，字母C表示的是转速级数，字母H表示的是转速差率。从这个公式中我们可以清楚地看到转子转速与交流电频率是成正比的，交流电频率越高，转子转速也就随之越高，反之，交流电频率越低，转子转速也就随之越低。在实践中我们也发现，每当交流电频率保持在0到50Hz这个区间时，电动机就会达到最大功率的转速调整。简而言之就是，变频调速的核心原理是通过调控实际频率的变换，从而使得电动机功率随之变换。
2.必要性分析
22.1必要性之一
煤炭机电在机电设备在日常运行中，大多是运用软启动的方法来进行启动。可是软启动，与变频调速技术相比，在某些方面会出现以下不足：一是所需电流大，软启动对电流的需求大，消耗大、成本高。二是所需实际功率大，煤炭机电的供电情况非常的复杂，供电距离越长，所需实际功率比预计功率就越大。三是有烧毁电动机危险，煤炭机电在日常工作中，需要经常反复多次启动电动机，由于电流不是很平稳，就存在电动机因启动过于频繁而烧毁的危险。而将变频调速的机电设备与软启动配合使用，就可以弥补上述不足，保证电动机的平稳运行[1]。
22.2必要性之二
与软启动相比，变频调速器具有以下优势：一是耗电量比软启动要小很多，变频调速器可以对发动机启动时所需的电流进行调控，使实际的电流在事先定好的电流范围内。二是电动机发动快，主要是因为变频调速器能够与电动机自身的负荷相结合，加速启动。三是比软启动更加安全，电动机在运行时，还能根据电动机的实际情况直接调整转速，保障安全。四是调速器能自动补偿，减少了无用功的消耗，电能的实际利用率就能得到大幅提升。
22.3必要性之三
煤炭行业必不可少的就是测试控制，而传统的测控是通过手工方式实施。手工测控这种方式不仅非常落后，而且耗时耗力，尤其是具有随机性和主观性，很难保质保量，人工成本又很高。而现在变频调速器已经全面取代了手工测控，避免很多不必要的麻烦。主要是因为变频调速器可以做到自动的启闭环，从而能有效地实现全自动化的运行控制。所以变频测控调速器具有十分明显的优越性。
2.4必要性之四
运行维护成本的大幅降低。从目前情况来看，软启动在煤炭机电行业中的运用比较普遍，但它所耗费成本非常大。究其根源，一是软启动的运行成本要高，使用软启动，电动机所需的电流大，无用功的消耗多，导致成本增加。二是软启动容易造成电动机烧毁，所产生维修费用大幅增加，同时后期保养所产生的费用也会增加。而变频调速器在运行维护上的花费是远远低于软启动方式，所以使用变频调速器可以大大减少维修支出[2]。
3.应用要点分析
3.1风机设备方面的应用要点
选择风机设备时，机型的选择通常是为了避免实际施工中矿井所需风量不足。所以一般根据所需风量的最大值为标准进行选购，但是日常工作中矿井的实际用风量往往要比预期量小很多，而多出的风量只能通过自然防风或者是人为阻挡等方法而消耗，从而保证矿井的正常。但是这样就造成了电能的大量浪费，而且无法准确调节控制的输出精度。所以就需要变频调节技术运用到风机设备中来对风量进行调控。
3.2提升设备方面的应用要点
煤矿行业中的提升设备对电气传动的要求比较高，这主要是因为电气设备的传动要实现快速的正反向运转，那么制动与启动的能力一定要精确。但是现阶段，我国所普遍使用的直流传动系统装置却不能很好地满足这一点，都有各种各样的缺陷，如果无法实现精确的制动或调速，就会造成非常巨大的维修工作量。而中小型的煤矿企业大多是使用的交流电电气传动系统，就是为了达到调速的目的，利用电动机的转子对电阻进行转换。但是在使用这种方式进行调速时，它的工作性能很差，电动机的转子在工作中会消耗大量的电能，从而导致能耗被大量的浪费，因此增加的成本大大就加重企业的经济负担。所以要尽快通过变频调速技术，对煤炭矿井的设备进行改造升级。针对矿井的具体特点，主要有以下两种方案进行改进：一是两象限变频器调速制动方案，用于提高平行轴双绞筒提升机的作用。二是四象限能量回馈型高压变频器调速方案，主要用于经常发生负力的单绞筒提升机。在实际施工中，要根据这两种方案的效果不同，针对性选择最优化的方案。
3.3空压机方面的应用要点
为了节约电能，从空气压缩机入手是一个很好的突破口，因为空气压缩机是一种十分耗电的机器设备。在整个运行过程中，它的耗电量在全矿的总耗电量中就占到了大概10%。所以目前很多煤矿为了降低电能成本，采用变频调速技术来进行节能改造。通常是采用变频调速轮来改变空气压缩机的驱动动力。通过控制系统的压力闭环、检测储气罐中的压力值，空气压缩机的转速和需要运转台数就可以自动调节。空气压缩机的控制系统改造后，主要有恒压变频调速系统和微机控制参数监测管理系统。而进行了变频调速技术改造过后的空气压缩机具有以下优点：供风的质量稳定，风压幅值的浮动变小，用风荷载量较稳定，工作效率提高；产生的噪声小，工作环境改善；更便于实际操作，启动迅速；机械磨损度低，设备使用更耐久，降低的设备的维护修理成本。为了有效地避免压缩机启动和暂停过程中对设备和电网的冲击作用，在运行时，压力控制器可以自动将检测到的压力值与原设计的压力值进行比较，如果检测压力低于既定压力时，控制系统就会自动调控多台空气压缩机，使工作效率达到最佳状态。如果检测压力高于了既定压力时，就会自动进行频率改变，使空气压缩机根据相关频率进行持续恒定的通风，保持压力的平衡。从而就可以大大降低空气压缩机耗电巨大产生的额外费用[3]。
4.结语
综上所述，在煤炭机电领域加强变频调速技术的应用，具有强烈的必要性已经被我们所认识，因而为了确保应用成效，就必须结合其必要性和实际需要，切实强化对其的应用，才能不断提升煤炭机电领域的节能水平，尤其是在风机设备、提升设备和空压机设备等方面的应用，能不断的提高其应用成效。
参考文献：
[1]孙晓章.浅析煤炭机电领域变频调速技术的应用[J].煤炭技术，2013，02：32-34.
[2]席学敏.煤炭机电领域变频调速技术的应用研究[J].企业家天地，2013，11：92-93.
[3]谢振华.变频调速技术在煤炭机电领域的运用研究[J].城市地理，2015，16：109.