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摘要:現代科學技術的發展，人類生產生活對能源的需求也越來越高，作為能源占比最多的煤炭企業也需要更多的升級和進步。變頻技術對于現代煤礦機電工程的發展占有重要的作用。對變頻技術的工作原理和作用，以及變頻技術在煤礦機電工程中的應用進行了介紹和總結。
關鍵詞:變頻技術;煤礦;機電工程
0引言
目前，隨著社會的不斷進步和發展，對能源需求也有所增加。當前的能源形勢，依然以煤炭為主體，如何增加煤炭開采效率，降低煤礦成本，提高煤炭的競爭力顯得尤為重要。在煤炭開采期間，如果能有效控制電力使用，將極大降低煤炭開采成本。變頻技術在煤礦企業機電上的應用，有效降低了煤炭開采期間的電力使用，提高開采效率，降低成本的前提下，有效保障了煤礦企業的健康發展。
1變頻技術概述
變頻是指電流頻率的改變，變頻技術的實現主要依靠變頻器進行實施。變頻器主要部件有主板、電機電容、電源板等。變頻技術的基礎就是半導體設備在一定的外界條件下，電源會被轉變為其他的電能控制設備加以應用。其原理就是整流橋可以將交流電轉變為直流電，并且經由逆變器將電流頻率調整為需要的頻率。
2變頻技術的主要作用及原理
2．1變頻技術的主要作用
變頻技術在機電工程的主要作用體現在調速和節能兩個方面。調速是指可以有效調整設備電流頻率，提高設備使用率，降低電能損耗。比如在煤炭運輸設備中，傳統的轉子串電阻調速辦法，調速范圍和精度都較為低劣，不能滿足目前的使用要求。而變頻技術的應用，可以增加電流的穩定性和頻率的精度，達到提高設備性能、減少設備損耗、節約電能的目的。另一方面，變頻技術的應用可以降低生產成本，節能減排。以空壓機為例，傳統方式多為控制氣門開度達到控制輸出的目的，這種方式對能源的利用率，浪費了較多資源。變頻技術的應用，允許設備通過不同頻率電流而達到改變輸出的目的，大大降低了對能源的損耗。
2．2變頻技術的原理
變頻技術通常是指將交流電轉變為直流電，并且對其電流的頻率進行精確的調整控制。通常變頻流程為:整流器將交流電轉變為直流電，之后將該直流電調整為頻率可以控制的交流電，最后從電動機輸出。整個變頻技術的實現需要經過逆變器、整流器和配套的控制電路共同作用，逆變器可以實現將直流電轉變為交流電的目的，整流器可以實現對交流電的控制和調整，并完成交流電轉變為直流電的工序。控制電路可以在相關運行需求條件下，對逆變器和整流器進行輸出控制，達到改變電流頻率的目的。對于煤礦來說，礦井中要使用到的電力設備占到絕大多數，變頻技術的應用可以調整電流頻率，控制設備輸出，讓設備可以在更穩定的環境中工作。并且還可以通過控制設備輸出，迎合目前的生產需求，達到了節能減排的目的。
3變頻技術在現代煤礦機電工程中的應用
3．1在主井口驅動房中的應用
在主井口驅動房內，目前會為電機配備相應的變頻設備，還可以配有QNSVG100M動態補償裝置。動態補償裝置能夠快速連續地提供容性和感性無功功率，實現適當的電壓和無功功率控制，保障電力系統穩定、高效、優質地運行。在配電網中，將中小容量的SVG安裝在某些特殊負荷(如電弧爐)附近，可以顯著地改善負荷與公共電網連接點處的電能質量，例如提高功率因數、克服三相不平衡、消除電壓閃變和電壓波動、抑止諧波污染，等等。
3．2在風機和空壓機中的應用
變頻技術在風機中的應用，可以應對礦井不同開發時期的通風需求，通過改變電流頻率達到對風機輸出的控制。操作方便，提高風機使用性能，減少了風機閑置概率。于空壓機方面，變頻技術的應用使得空壓機電流頻率可調可控，避免了空壓機大電流啟動造成的損害。變頻技術還允許相關操作人員通過對壓力閉環控制或者手動調整達到對空壓機的輸出調整，避免了空壓機重啟改變功率造成的影響，延長了設備使用壽命，提高了設備使用效率。
3．3在提升機中的應用
提升機在日常生產中，重啟和操作較為頻繁，其中還涉及對運行速度調整的要求。變頻技術的應用，將極大提升該設備的使用效率。變頻技術的應用主要體現在以下幾個方面，第一通過對頻率的控制，增加提升機在增減速時的穩定性，提高設備安全性。第二變頻器可以對提升機的電能損耗有所降低，減少由于提升機設備電阻散熱引起的電力損耗。
3．4在運輸設備中的應用
煤炭生產中所使用的膠帶運輸機，一般會由于運輸量大，慣性大，在停止和啟動時，都對電機有較大的損耗。變頻技術的應用，方便了運輸機的操作，降低了運輸機的啟動停止次數，延長了設備使用壽命。還可以有效減少由于啟動電流大造成的電網閘頂情況。另外，變頻技術還可以避免由于液力耦合器損壞，電機控制失靈的情況。
3．5在采煤機中的應用
采煤機作為煤炭生產中最主要的設備，其設備和工作環境的復雜度，決定了一旦設備停擺，維修難度必然很大，短時間內該設備難以重新啟動。變頻技術的應用，可以對采煤機輸出進行有效控制，提高設備效率，保障設備的穩定運行，減少設備故障率，并且有效降低了采煤設備的操作復雜度，提高了設備的穩定性和安全性。
4結語
變頻技術在煤礦機電工程中的應用廣泛，在節能減排的大背景下，變頻技術也必將在煤炭企業中得到更加充分的應用。變頻技術提高了煤礦機電的性能和精度，保障了各設備的正常運行，降低了企業生產成本，提高了企業競爭力，對煤炭企業的發展有著重要意義。
參考文獻:
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作者:高靖 單位:中煤平朔集團有限公司