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在线监控及高压变频技术在煤矿主通风机中的应用

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２ ０ １ ５ 年第 ３期
煤
矿
机 电
・ ７ １ ・
黄伟 ， 杨代 华 ， 杨建 军． 在 线监 控及 高压 变 频 技 术 在煤 矿 主 通 风 机 中的 应用 ［ Ｊ ］ ． 煤矿机 电， ２ ０ １ ５ （ ３ ） ： ７ １ － ７ ３，
７ ７ ． ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． １ ６ ５ ４ ５ ／ ｊ ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． ｃ ｍｅ ｔ ． ２ ０ １ ５ ． ０ ３ ． ０ ２ ６
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在 线 监 控 及 高 压 变 频 技 术 在 煤 矿 主通 风 机 中的应 用
黄伟 ， 杨代 华， 杨建 军
（ 四川省古叙煤 田开发股份有 限公 司 鲁班 山北矿 ，四川 宜宾 ６ ４ ６ ２ ５ １ ）
摘 要 ： 针 对鲁 班 山北矿 主扇 风机 系统 的改造 项 目， 综合分 析 了新 更换 的主通 风机 负 载特性 和通 风机 网络特 性 ， 选 用 了在 线监控 技术 和施 耐德 Ａ Ｔ Ｖ ２ １ ２型 高压 变频器 。采 用 全 数 字矢 量控 制技 术 ，
具 有 良好 的控制 功 能和远 程在 线监 控功 能 ， 并设有 机械 闭锁 。该 改造 新 系统运 行 一年 多 ， 在 监控 系
统模 式下 ， 确 保 了井下 通风 安全 ， 并 且节 能效果 明显 。 关键 词 ： 主通风 机 ；监 控 系统 ；高压 变 频 ； 在 线 监测 中 图分 类号 ： Ｔ Ｄ ４ ４ １ ； Ｔ Ｐ ２ ７ ７ 文献标 识码 ： Ｂ 文章编 号 ： １ ０ ０ １ — ０ ８ ７ ４ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ３— ０ ０ ７ １ — ０ ４
ｖ ｅ ｎｔ ｉ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｔ ｕ ｎ ｄｅ ｒ ｇ ｒ ｏ ｕ ｎ ｄ ｍｉ ｎ ｅ ａ ｎ ｄ ｈ ａ ｓ ｔ ｈ ｅ ｏ ｂ ｖ ｉ ｏ ｕｓ ｅ ｎ ｅ ｒ ｙ— ｇ ｓ ａ ｖ ｉ ｎ ｇ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｕ ｎ ｄｅ ｒ ｔ ｈ ｅ ｍｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎ ｇ ｍｏ ｄ ｅ ． Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄ ｓ： ｍａ ｉ ｎ ｖ ｅ ｎ ｔ ｉ ｌ ａ ｔ ｏ ｒ ；ｍｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎ ｇ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ；ｈ ｉ ｇ ｈ ｖ ｏ ｌ ｔ ａ ｇ ｅ ｒｅ ｆ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙ ｃ ｏ ｎ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｏ ｎ；ｏ ｎ — ｌ ｉ ｎ ｅ ｍｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎｇ

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变频技术在煤矿主通风机中的节能应用

变频技术在煤矿主通风机中的节能应用

变频技术在煤矿主通风机中的节能应用摘要：本文从变频技术在矿井主通风机的应用出发，阐述了变频技术节能应用的原理，并通过实例说明变频技术在通风机中产生的经济效益。

关键词：变频技术主通风机节能1引言矿井主通风机是向井下输送新鲜空气，排出CO等有毒有害气体，维护矿井正常生产的大型设备。

因功率大运行时间长，电能消耗多。

因此，对矿井通风机进行合理调节，使其在高效条件下安全经济运行，对提高煤矿效益具有重要的现实意义。

2 风机调速运转节能原理通风机要改变流量和风量时，一般采用转速调节来进行，这样还可以节电。

其原理如下：风量Q与转速n成正比：Q=K1n风压H与转速n的平方成正比：H=K2n?电动机的轴功率P与Q、H之间的积成正比，与转速n的立方成正比，P =K3 n ?。

其中式中的K1、K2、K3 都作为常数，轴功率P 也可表示为P=QH/102，式中为风机总效率，Q为风量，H为风压。

因此采用转速调节时，当要使风量Q由1减为1/2 时，只要使转速由1降为1/2，轴功率则由1减少为（1/2）3 = 1/8，可节约7/8的电功率。

若采用传统的节流调节，转速不变而挡板的开度减小，使Q由1减为1/2 时，风压H变化不大，大部分略有上升。

而且随着风量Q 的减少，风机的效率也降低（见图1中曲线）。

因此由P=QH/102 可见功率P减少不明显，与风量的减少不成比例，而功率P中的大部分用来克服管道的通风阻力而浪费。

虽然风门完全关闭，效率和风量Q 皆为零，轴功率也只能减少到全开时的45% -65%。

上面所述也可由风机的风压一风量特性图算出。

图1中曲线R 即为管道的风阻特性（代表挡板在某一开度下，管道的通风阻力与风量的关系），曲线H即为风机的风压特性（代表在某一恒定转速下，风压与风量的关系），两者的交点A就是风机运行的工作点（此时风机的压力同管道的通风阻力大小相等，方向相反，并处于稳定运转状态）。

图2中，曲线R与挡板开度有关，随着开度的减小变得陡峭。

高压变频器在矿井主通风机上的应用

高压变频器在矿井主通风机上的应用

一
司， 旗下 阿舍勒 铜矿 位 于 新疆 北 部 阿 勒 泰地 区哈 巴 河 县境 内 ， 矿山 ２ ０ ０ ２年 开 始 建设 至 今 ， 已形 成 采 矿
４ ０ ０ ０ ｔ ／ ｄ 、 选 矿一 、 二选 厂 ５ ５ ０ ０ ｔ ／ ｄ规模 的大 型 有
” 方式； 也 可 以利 用 １ 套变 频器 同时拖 动 １ 台通 风
ｒ ｆ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙ ｓ ｐ ｅ ｅ ｄ ｃ ｏ ｎ ｖ ｅ ￣ ｅ ｒ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ ｉ ｓ ａ ｇ ｏ ｏ ｄ ａ ｄ ｊ ｕ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ ｍ ｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｎ ｏ ｗ ｂ ｙ ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｉ ｎ ｇ ｍｏ ｔ ｏ ｒ ｒ ｏ ｔ ａ ｔ ｅ ｓ ｐ ｅ ｅ ｄ ｏ ｆ ｖ ｅ ｎ ｔ ｉ ｌ ａ ｔ ｏ ｒ ．
中图分类号 ： Ｔ Ｎ ７ ７ ３ 文献标 识码 ： Ｂ 文章 编号 ： １ ０ ０ １ — ０ ８ ７ ４ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２— ０ ０ ９ ６— ０ ３
Ａｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｈｉ ｇ ｈ Ｖｏ ｌ ｔ ａ ｇ ｅ Ｃｏ ｎ ｖ ｅ ｒ ｔ ｅ ｒ ｉ ｎ Ｍｉ ｎ ｅ Ｍａ ｉ ｎ Ｖｅ ｎ ｔ ｉ ｌ ａ ｔ ｏ ｒ
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煤
矿
机 电
变频节能技术在煤矿通风机中的应用

变频节能技术在煤矿通风机中的应用

变频节能技术在煤矿通风机中的应用随着工业技术的不断发展和进步，随着我国经济的发展和人民生活水平的提高，能源资源的消耗和环境污染问题越来越引起人们的关注，因此能源节约和环境保护已成为全球关注的重要议题。

在大气污染和人工地质灾害方面，煤炭行业是目前我国面临的主要问题之一。

其中，煤矿通风机在煤矿生产中具有重要的地位。

煤矿通风系统的应用已成为煤矿生产的关键因素之一。

煤矿通风系统的目的是在矿井中提供高质量的空气环境，以支持工人的安全和生命的健康。

为此，煤矿通风系统的工作稳定可靠，能够实现良好的节能和环保效益，对于保持煤炭行业的长远健康发展具有非常重要的意义。

因此，探讨煤矿通风机的变频节能技术在煤矿通风系统中的应用和优势，建立合理的变频调节系统，已成为煤矿通风系统的一个重大问题。

一、煤矿通风机的组成和工作原理煤矿通风机通常由电机、风轮、机壳和机架组成。

其中电机直接驱动风轮旋转，煤矿通风机将空气吸入机壳内，然后将它排出矿井。

由于煤矿通风机在矿井内的工作环境非常困难，因此煤矿通风机必须使用强度高、噪声小、耐腐蚀、高效率、低能耗、稳定可靠的性能特点，以确保正常、持续、高效的工作环境和良好的通风效果。

二、变频调速技术的工作原理和优势随着电力电子技术的发展，变频调速技术已成为一种重要的节能技术。

在变频调速技术的应用中，电机的电压和频率可以进行调节，从而控制电机的转速和输出功率。

变频调速技术在煤矿通风机的应用中优势明显，具有以下几个方面的优点：1、高效节能：传统的煤矿通风机在工作过程中采用固定转速工作方式，无法根据通风系统的需求进行精确调控。

而采用变频调速技术后，煤矿通风机可以适应不同工况下的需求，通过控制电机的运行状态和输送能量的大小，实现高效、长期、稳定的节能效果。

2、稳定可靠：煤矿通风机工作环境十分复杂，需要具有高度的稳定性和可靠性。

变频调速技术能够适应不同环境要求下的工作压力和流量要求，从而确保高效、稳定和可靠的工作效果。

高压变频调速技术在矿井主扇风机中的应用

高压变频调速技术在矿井主扇风机中的应用

一
、
单元之间及变压器二次绕组之 间相互绝缘 ，二次绕组采用延边三角形 接法 ， 实现多重 化， 以达到降低输入谐波 电流 的 目的。每个功率单元结 构上完全一 致 ， 可以互换 ， 电路结 构图如下 ， 其 系统为 基本的单相逆变 电路 ，整流侧为二极管三相全桥 ， Ｇ Ｔ Ｉ Ｂ 逆变桥 的控 制方式 为 Ｐ ＷＭ控 制， 并且有 自动单元旁路功能。 单元旁路功能 ： 当某个功率模块发生故障时 自动旁路运行 ， 变频装 置不停机 ，但需降额使用 ，即在每个功率单元输出端之间并联旁路电 路， 当功率单元故障时 ， 封锁该功率单元 Ｉ Ｂ 的触发信号 ， ＧＴ 然后让旁路 Ｓ Ｒ导通 ， Ｃ 保证 电机电流能通 过， 仍形成通路 。 这样能维持生产要求 ， 大 大提高了系统运行的可靠性压器 ， 还有输入侧 的电压 、 电流 检测器件电压互感 器和电流互感器 以及温度检测器件温控器。 功率柜 ： 柜 内主要对功率单元进行组合 ， 通过每个单 元的 ｕ、 Ｖ输 出端子相 互 串接而成星型接法给电机供 电， 通过对每个单元 的 Ｐ ＷＭ波形进行重 组， 得到非常好的 Ｐ ＷＭ波形。 控制柜 ： 控制 器精心设 计的算 法可 以保证 电机达到最 优的运行 性能 。嵌 入式 Ｔ控机提供友好 的全 中文 ＷＩ Ｅ监控 和操作界面 ， ＮＣ 同时可 以实 现 远程监 控和 网络化 控制 。控制 器还 包括 一 台内置 的 Ｐ Ｃ， 于柜 Ｌ 用 体 内开关信号的逻辑处理 以及 与现场各种操作信号 和状 态信号（ 包括 ＤＣ ／ Ｓ ８／ｒｆ ｕ／ ｄ ｕ／ ＳＲ ４ ５Ｐｏ ｂ ｓ ｂ ｓ 以太 网等 ） ｉ Ｍｏ 的协调。 控制器与功率单元之 间 采用光纤通讯技术 ， 低压部分 和高压部分完全 可靠 隔离 ， 系统具有极高 的安 全 性 ， 时 具 有很 好 的抗 电磁 干 扰 性 能 。 同 三 、 扇风 机 变 频 控 制 改 造 方 案 主 该矿此次采用一拖一 自动旁路方案 ， 其一次 电路如下图所示。