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摘要：變頻控制技術具有高效、安全且快捷等優勢，被廣泛應用于各個領域中。煤礦開采過程中，需要巨大的耗能，其中電耗占有很大的比例。然而，在能量消耗的過程中，卻存在很大的浪費?；诖耍狙芯吭诟攀鲎冾l控制技術相關理論的基礎上，對現階段我國變頻控制技術的發展現狀進行了分析，并重點分析了變頻控制技術在煤礦機電設備中的應用和節能情況，以希望提高煤礦行業的節能水平，進而促進煤礦行業的健康穩步發展。
煤礦機電設備是煤礦企業生產和發展的重要設備，隨著現代化設備水平的逐步提高，煤礦機電設備在煤礦企業的生產和發展中占據日益重要的作用。在我國綠色節能理念逐漸深化的今天，對煤礦機電設備的節能情況更是提出了更高的要求。變頻控制技術是一種新興的綜合性技術，集計算機技術、電子技術等諸多優勢為一體，因而具有高效、安全以及節能等諸多優勢，進而被廣泛應用于各個領域[1]。變頻控制技術在應用的過程中，對我國各個領域的發展起到了顯著的效果。因此，本研究重點對變頻控制技術在煤礦機電設備中的應用和節能情況進行了探討。
1變頻控制技術相關理論概述
變頻控制技術是一種強弱電混合以及機電一體的綜合性技術，同時也是對電動傳動技術、計算機技術以及電力電子技術的綜合利用，還是一種新興的技術[2]。變頻控制技術主要是指在電力半導體器件通斷作用下，對電源頻率進行實時轉化以改變電機轉速的一種裝置。變頻控制技術的原理，如圖1所示。變頻控制技術的基本原理的本質是將交流電轉變為直流電，然后將直流電轉換為不同的交流電的過程，并在轉換的過程中僅進行頻率的變化。在半導體技術飛速發展的今天，變頻控制技術也獲得了飛速的發展，尤其是在性能方面和功能方面均更加符合現代社會發展的需求。在煤礦開采的過程中，隨著時代的發展和進步，對其也提出了更高的要求。變頻控制技術的應用能夠滿足煤礦行業發展的各種需求。因此，本研究對變頻控制技術的發展現狀以及在煤礦機電設備中的應用進行了分析。
2現階段我國變頻控制技術的發展現狀
目前，我國關于變頻控制技術的理論研究和應用方面已經獲得了較快的發展，并在實際的應用中取得了諸多顯著的成就。從控制理論這一角度來說，壓頻比控制方式獲得了很大的改進，轉矩直接控制以及矢量控制方式在變頻器中的應用也十分廣泛。與此同時，人工神經網絡控制方式以及模糊自優化控制方式正成為目前研究的新方向。從功能這一角度來說，變頻控制技術的綜合化程度呈現出逐漸增加的趨勢。與此同時，變頻控制技術除了具有基本的調速功能外，還具有內置參數識別、通信以及可編程序等功能。從功率器件這一角度來說，經過GTR以及IGBT的更新，逐漸發展成為智能功率模塊。隨著變頻控制技術的不斷發展與進步，其應用于煤礦機電設備的過程中，也發生了很大改變。在煤礦機電設備運行的過程中，部分煤礦企業將現有的機電設備矢量控制方法進行完善和創新，同時還積極采用直接轉矩的形式進行控制，這不僅能夠降低煤礦在開采和生產過程中的能源損耗，還能夠進一步提高能源的使用率。同時，在變頻控制技術大力發展的過程中，煤礦機電設備應用變頻控制技術時，也逐漸朝著人工神經網絡控制技術等方向進行創新和發展?？傊?，變頻控制技術對煤礦行業的發展有重要的影響。
3變頻控制技術在煤礦機電設備中的應用與節能
（1）在提升機中的應用與節能。在煤礦開采和生產的過程中，提升機的重要性是不言而喻的。提升機的主要作用就在于安全傳運工作人員以及物料等。傳統的傳運技術主要是通過金屬電阻的方式，對帶動電機進行控制，并結合接觸器等切除電阻的方式實現調速。然而，傳統的傳運技術卻存在一定的局限。其中，電阻消耗過大，散熱不理想、較小的調速范圍以及較低的精確度等都是亟待解決和完善的問題。變頻控制技術在提升機中的應用，能夠優化傳統傳運技術中存在的問題。變頻控制技術在實際的應用過程中，其優勢主要體現在以下幾方面：第一，與編程器結合，并通過編輯制定變換的方式實現對電控系統中繼電器邏輯關系的控制，且能夠促使電路圖和梯形相互轉換，進而能夠合理控制提升機的運行過程，確保齊全能夠勻速運行。第二，在控制繼電器的過程中，采用的外部線路也比較少，因為能夠減少繼電器數量，同時也能夠提高空間的利用率，以及降低故障的發生。最后，在處理故障的過程中，能夠通過編程器的顯示屏，排查故障，因而能夠提高工作的效率和水平?？傊冾l控制技術的應用，對于煤礦機電設備來說，不僅能夠起到保護提升機的作用，還能夠起到降低電能損耗的作用，更能夠起到節能環保，保護生態環境的作用。因此，應將變頻控制技術應用于煤礦機電設備中。（2）在通風機中的應用與節能。通風機是煤礦作業中重要的設備，對煤礦作業的質量和效率有重要的影響。在進行煤礦作業的過程中，隨著開采深度和工作壓力的增加，對通風機設備的質量也有更高的要求。變頻控制技術在應用通風機設備中，不僅能夠有效調節風量的大小，還能夠起到減少能源損耗，實現節能的目的。這主要是由于在開采深度不斷增加的情況下，風壓也增加，進而就需要增加通風機的功率。因此，如何合理使用通風機，并促使其達到最大功率就是急需解決的問題之一。變頻控制技術在實際的應用過程中，能夠從實際的情況出發，改變風力的大小，并依據煤礦開采巷道的方向調速，因而能夠解決資源。同時，在實際的應用過程中，還能夠實現變頻軟啟動，因而能夠降低甚至避免由于電流過大對電網造成沖擊，進而能夠降低危險事故的發生。另外，變頻控制技術的應用，還能夠促使通風機避免在滿負荷的狀態下工作，進而能夠增強通風機的使用壽命，并減少維修次數，從而節約資源。（3）在皮帶機中的應用與節能。皮帶機在啟動運行的過程中，采用的方式主要是轉子串接電阻以改善轉矩或者采用減壓空載啟動的方式進行的，因而啟動的時間較短。如果在啟動的過程中，皮帶沒有很好的韌性，在長時間的運行過程中，就會出現的斷裂等情況。同時，皮帶機在運行的過程中，會產生很大的電流，進而會對電網造成強烈的沖擊，從而增加危險發生的概率。變頻控制技術在應用過程中，能夠對不良的運行方式進行改進，進而增加皮帶的韌性，從而減少風險事故的發生。另外，在應用的過程中，還能夠依據機電設備本身的負荷，調整工作頻率和力矩，因而具有更高的安全性，從而也能夠解決電能。最后，變頻控制技術在應用過程中，還能夠減低設備的維修費用等，因而在節能方面具有諸多的優勢。（4）在水泵中的應用與節能。水泵也是煤礦開采和生產過程中所需的重要設備。為進一步促進煤礦企業的發展，將變頻控制技術應用其中，也是較好的方式。變頻控制技術在應用的過程中，能夠確保水泵在運行的過程中，具有較高的安全性和較好的穩定性。同時，還能夠對水泵運行的整個過程進行合理的控制，進而確保水泵保持平滑的狀態。變頻控制技術在應用的過程中，能夠避免水泵運行時對設備造成沖擊，進而能夠確保煤礦作業相關人員的安全。
4結論
總之，變頻控制技術在煤礦機電設備中的應用，不僅能夠極大改善現階段我國煤礦行業存在的問題，還能夠彌補煤礦業發展中存在的諸多不足，同時，也能夠在很大程度上提高煤礦開采的效率。更重要的是，變頻控制技術的應用，能夠促使煤礦在開采的過程中符合節能減排和環保型社會的理念和需求。因此，未來煤礦企業應用變頻控制技術必將成為煤礦行業的基本方向和發展趨勢。通過本文的研究，認為變頻控制技術在實際的應用過程中，為實現節能，可將其應用在提升機、通風機、皮帶機以及水泵等設備中。
參考文獻：
[1]王勛.煤礦機電變頻控制技術與節能方法研究[J].中國設備工程，2018,13(3):125~128.
[2]劉洋.關于煤礦機電設備中變頻節能技術的思考[J].機械管理開發，2016,31(9):189~191.
作者:趙俊陽 單位:中煤第五建設有限公司第三工程處
