【摘要】变频节能技术不仅能大幅降低机电设备运行能耗，而且其调节稳定、平缓，能应对各种苛刻工况，因此在煤矿机电设备中的应用广泛。为了更好地推广这一技术，笔者在本论文中简要分析了其基本情况，并以相关案例为基础，介绍了该技术的应用现状及发展前景。
【关键词】煤矿 矿山机电 变频节能
在构建“资源节约型”社会的号召之下，煤矿领域也进行了一系列的改革，有效推动了社会的发展，其中机电设备中的变频节能技术较为成功的实践案例之一。该技术不仅节能效果优秀，而且机械性好，调节平缓而稳定。为了推动该技术的普及，我们首先需要对该技术有一个基本的了解。
一、变频节能技术简介
（一）基本原理
交流电动机的转速受两端电流频率的影响，而变频节能技术则可以通过对逆变器的调控，间接调整这个频率值，从而调整交流电动机的输出速度，这就是其基本原理。从本质上讲，该技术之所以能够调节电流频率，主要是利用了电力半导体器件的不断投切，其调节仅受负载的影响，所以生产效率较高，可以在低负荷工作时将输出速度有效降低，能够节约大量的电能。
（二）发展
变频调速的核心部件为变频器，由于该技术理论依据充分，为了使其更应用于现代应用，科研人员对其进行了深入研究，在各个方面均取得了显著成果。
首先，控制模式上，已开始逐渐从传统的频比控制转变为转矩直接控制、矢量控制等先进模式;其次，新型功率器件，如三相桥式逆变器等得到了广泛应用，有效提升了工作效率;再次，调速系统开始广泛应用单片机、DPS、FPGA等先进数据处理部件，实现了高度的集成化;最后，变频调速系统愈发智能化，已能实现网络化控制、参数自动识别的操作。
二、变频节能技术在煤矿机电设备中的应用
（一）在风机系统中的应用
风机系统对过载能力的要求较低，事实上，为了保证煤矿矿井的工作安全性，在设计过程中，我们已对风机保留了部分裕量，再加上老实调速多行截流方式，所以生产效率非常低，不少通风机常年工作效率均不足50%，这无疑会带来大量的电能浪费。
以此为基础，不少电器公司已然推出了更适应与煤矿矿区工作环境的变频调速风机系统，如ZJT-30变频调速系统，在兼具变频功能的同时，还能够实现瓦斯锁闭、超温断电等高级功能，具备一定的防爆性能。
（二）在水泵系统中的应用
要调节煤矿矿井中的水流速度，必须注意对水泵的机械冲击，而变频调速具备极高的平稳性，因此非常适宜于水泵的调速。
已有学者结合变频器与PLC元件的优势，设计出了一套适宜于煤矿矿井的水泵监控、调速系统;同时也有已将该技术应用成功的范例，如某选煤厂在合格介质泵上应用此技术，实现了入料压力的自动调节，使开停车频率大幅下降，创造了大量的经济效益。
（三）在矿井提升机中的应用
矿井提升机的作用主要是输送人员、物资及设备，所以对其的安全性要求较高，需要保证其调速稳定性。常规的金属电阻、鼓形控制器等散热效果不好、电阻损耗大，适应性并不高，容易造成各种安全事故。将变频节能技术应用于矿井提升机中，则能够很好地解决此类问题。
其安全性主要表现在一下几方面：第一，故障代码可以直接显示于显示器上，方便了排查与解决;第二，继电器外部控制线路简单，且继电器数量较少，能有效降低故障发生的概率;最后，可编程性高，适用于集成化、智能化管理。
目前应用较为广泛的提升机变频器，型号为JD-BP32-185P，是数字化控制变频器的代表，提供专用控制软件，且兼容性极高，适用于大部分电机及其控制系统，甚至能实现有效的远程控制系统。
（四）在其他方面的应用
目前，在采煤机、胶带输送机和电铲中，变频调速系统也已有了广泛的应用，为企业带来的良好的经济效益。
三、发展展望及总结
随着科学技术及经济的不断发展，变频节能技术已越来越多地应用于煤矿机电设备中，但应用面依旧受限，主要局限于流体负荷设备（如风机、水泵）和提升机、采煤机等机械动力负荷设备上，在其他重要设备，如开采钻机等设备上的应用还不充分。因此我们还必须对之进行深入的研究，以使其更适应煤矿矿山中各种机电设备，满足我国日益增长的矿山机械需求量，并提升其专业化及智能化程度，使其更好地为煤矿服务。
