摘要：我国是煤炭大国，煤炭作为国家重要的能源资源，煤炭的开采加工是关系国家发展的重要行业领域。随着时代的发展，人们对于环境的要求逐渐上升，煤炭作为主要的污染源，逐渐引起人们的关注。寻求高效环保的煤炭发展方式将成为国家煤炭行业发展的方向，变频节能技术的应用能够实现高效环保的煤炭生产，符合这一要求。本文通过分析变频节能技术的应用要点，介绍变频节能技术在煤矿机电设备中的应用效能，探究该技术在煤炭机电设备中的应用策略，为煤炭事业的发展指明方向。
关键词：变频节能技术；煤矿机电设备；应用
目前，国家倡导美丽中国建设目标，重视清理污染源，保护环境。煤炭行业的发展需要寻求节能环保生产方式，变频节能技术在煤矿机电设备中的应用能够提升煤炭行业的环保效能，促进煤炭行业的发展。
1.变频节能技术在煤矿机电设备应用的要点
(1)变频节能技术的简述。变频节能技术，是通过改变电流的频率，使其与工作机器所需的电流频率一致，减少原有保持一成不变的电流频率所造成的能源浪费。变频节能应用于煤矿机电设备，是通过改变煤电生产的各个环节的机电设备所需的电流频率，达到节能的效果。在煤炭生产过程中，受到机器自身以及电流设备影响，机器所需的电流频率并不是一成不变的，或者需要变化时，如果不能与变化相切合，都会导致电能源的浪费，变频节能技术就改变了这一状况，实现电能供给与消耗的平衡。
(2)变频节能技术的工作原理。变频节能技术的工作原理，主要通过机械装置得以实现，包括变频器、逆变器等相继发挥作用。正常电流，通过线路输入变频器，将电流频率以及电压进行变化，将交流电转化定频、定压的直流电，在这一过程中，伴随着控电线路的控制，不会出现随意变动。进而，还需要直流电经过逆变器的作用，将直流电在变化为交流电，供给煤矿机电设备的使用。经过这一设备的转换，满足煤矿机电设备的电能源需求，不同环节不同频率的需求均能经过这一设备得到满足，并且还伴有其他消音设备、清洁设备的共同发挥作用。
(3)变频节能技术应用状况概述。变频节能技术在我国煤炭行业已经得到初步的应用，虽然相较于世界其他国家的应用较晚，但是已取得一定的成果，并且国家投入大量人力、资金用于研发更高水平的变频节能技术，加大普及应用。变频节能技术在煤炭行的应用，帮助煤炭行业提高生产效率，减少能源消耗，增强生产过程稳定性，维护员工的生命健康。
(4)变频节能技术在煤矿机电设备中应用的必要性。首先，国家倡导节能绿色环保经济建设，变频节能技术的应用有助于煤矿行业的绿色发展，符合国家经济高质量发展的新常态趋势；其次，增强机器性能，保持机电设备的稳定性。变频节能技术的应用有助于减少机电设备磨损，增强机电设备的使用寿命，使机电设备的性能实现更强的发挥。
2.变频节能技术在煤矿机电设备应用的效能
变频节能技术在煤矿机电设备的应用，会为煤炭行业的发展带来巨大的经济效益与环保效益，实现经济与环保相统一。
(1)提高经济效益。首先，变频节能技术应用于煤炭机电设备，可以通过改变电频适应煤炭机电设备的工作，减少机器的磨损，增强机器的灵活性与实用性。煤矿机电设备是一些巨大的机器，工作原理复杂并且机器结构繁杂，长时间在不适宜的电流频度及电压下工作容易增加机器负担，影响机器寿命，造成机器的折损，增加生产成本。其次，变频节能技术的应用能够避免新机械的购置，减少生产成本的投入。煤矿机电设备属于大型机械，一旦购置需要使用一定时间才能进行更新，但是随着煤电技术发展，会出现设备与技术不匹配现象，需要对设备机械进行更新，变频节能技术可以避免频繁的更新机械，通过安装变频器就可以节省新机械的购置费用，减少成本。再次，煤矿机电工作人员在实际操作过程中，易操作，工序简单，需要人力较少，可以减少员工的支出成本。
(2)提高环保效能。变频节能技术的应用可以提升煤矿机电设备的电能应用效率，具备节能的功能，将节约的电能应用于其他环节，实现电能资源利用最大化，实现优化的生产过程，符合绿色发展节能的生产要求；变频节能技术的应用还可以起到减少废气排放的功能，电流频率与所需相符的情况下，减少及其的磨损，是生产环节实现燃烧殆尽的效果，减少排放气体中的残余物质，减少废气对环境的污染。
(3)改善设备性能。首先，根据变频节能技术的工作原理，其改变电流的频率使其固定在设备所需的电频阶段，实现机器设备的充分做功，保障机器在限度内进行工作，既能发挥最大作用又不会影响其设备本身。其次，变频节能技术实现摆脱信息数字处理的限制，在传统电路领域能够根据所需形成电子集成电路，适应技术的应用，有助于创新。变频节能技术在煤矿机电设备的应用，改善设备性能，并且突破限制对技术创新提出无限可能。
3.变频节能技术在煤矿机电设备中的实际应用
变频节能技术在煤矿机电设备中的应用很广泛，应用于生产的各个环节，在不同的机械中发挥不同的作用。
(1)采掘机。煤矿的生产，最初的环节就是煤炭的开采与挖掘，也是最难操作的环节，随着经济的发展，传统的人力开采逐渐被机械代替，采掘机被普遍应用于煤炭的生产过程。采掘机在开采过程中需要变频节能技术的应用，能够节省能源，提高效率。首先，采掘机工作的环境为户外操作，地下挖掘，容易受到天气、地形等自然因素的影响，工作过程不稳定状况较多，需要变频调节适应较多变的工作环境。其次，采掘机在煤矿矿洞进行作业，需要提高自主性，应对突发情况。在煤炭开采过程中，容易发生漏水、塌方等突发状况，采掘机面对较厚较硬的煤层需要加大电频流才能完成任务，在较软或者孔洞区域需要减少电频流作用，实现合理应用电能源，节约成本。
(2)通风机。变频节能技术在通风机方面的应用较普遍，在煤矿机电设备中应用，并且与生活中空调的使用也紧密结合，工作原理相似。首先，在通风机上安装变频节能设备，可以通过调节电流与电压实现对于通风转速与声音的控制。在煤矿机电设备上安装变频节能器，减少风机转速，减少噪音，可实现风力加倍的效果，并且还可实现耗电量的减少，实现一举多得的良好效果；其次，变频节能技术对于通风机的作用并不是仅仅控制风量与电能，还可以调节散热、安全性能的应用。通过安装变频器，实现安全生产，当通风机温度过高可以进行散热，并且温度过高时，可以进行自行阻断，发挥保护及其与人身安全的作用。
(3)带式输送机。带式输送机是煤炭生产过程不缺少的运输环节，也是最需要应用变频节能技术的环节。变频节能技术在带式输送机的应用，改变传统的运输形式，增加运输过程的可控性与高效性。传统的传输模式，不考虑现实状况，频率固定，一旦出现突发状况，容易造成运输流程混乱以及危险状况。并且，传统模式，总是按照一定的频率运转，对于传输带以及耦合器都会造成一定磨损，并且会导致传输带温度过高发生断裂现象，机械的更换会增加生产成本，降低生产效率。
(4)空气压缩机。空气压缩机的应用比较普遍，并且操作容易造成高耗电量，容易发生危险，应用变频节能技术能够减少能耗保持稳定性。空气压缩机应用于煤炭开采的打孔以及爆破环节，自主智能化要求较高。空气压缩机根据气压平衡原理工作，通过气压增强进行作业，其调节阀门比较灵活，容易受到气压影响自动转动。空转以及高耗电现象会增强空气压缩机的磨损，缩短寿命容易折损，导致设备成本的增加。
(5)井下水泵。目前，我国煤矿开采过程采用水泵流量调节管网阀门的方式比较普遍，水泵调节管网阀门具有一定的方便操作的优势，但是井下水泵在实际应用过程中也具有一定的局限性。首先，水泵的流量控制水泵的转速，水泵流量一定不变的情况下，则水泵转速亦不变，但是受外部环境以及及其自身的一些因素的影响，所需水泵转速难免发生变化，而全速运转的水泵就会导致电能与水量的浪费，变频节能技术的应用可以智能化自主变动，通过水量的变化控制转速变化，进而适应平衡，减少能耗；其次，市场供应水泵的功率较大且种类众多，一成不变的应用会导致高能耗，变频节能技术的应用更加能够凸显其必要性，对于煤炭开采行业整体能耗的节省效果明显，有助于行业的可持续性发展。
4.结束语
总而言之，变频节能技术在煤矿机电设备的应用是必不可少的，通过应用变频节能技术，减少能耗，增强生产环节的稳定性，提升煤炭产出的效率，节省煤炭企业的生产成本，对于整个煤电行业具有重要作用。加强变频节能技术的应用与技术研究创新，必将会为煤电行业的发展再添动力。
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作者:张杰 单位:山西焦煤集团介休正益煤业有限公司