总第157期 2016年第5期经量交统
机械管理开发
ANDDEVELOPMENT
MECHANICALMANAGEMENT
Total 157 No.5,2016
DOI:10.16525/j.cnki.cn141134/th.2016.05.69
浅析变频技术在煤矿主扇风机上的应用
吕建忠
（山西天地王坡煤业有限公司，山西晋城048000）
摘要：详细分析了变频技术在矿并主扇风机上应用的原理，提出了变频技术应用于煤矿主扇风机的要求，并在此
基础上探讨和论证了变频调速技术应用于煤矿主扇风机的效果。关键调：主扁风机通风系统变频技术
中图分类号：TD724
引言
文献标识码：A
矿井主扇风机作为矿井通风系统中最重要的部分，主要用于向井下连续输送新鲜空气，加快空气流通，同时在稀释排放井下有害气体和粉尘的基础上，调节井下生产作业现场的温度和湿度。由于该设备功率大、24h不间断运行，因此耗电量特别大，占到了全矿总用电量的8%~20%。再加上风机的异步电动机电控系统采用的大多是工频电源定速控制，风量和负压都是由人工调整闸板位置或扇叶角度控制，在调节时必须停机、拆螺丝等，不仅工序十分繁琐，操作费时、费力，还加剧了电能浪费。与传统控制系统相比较，变频技术具有无可比拟的优势，能够灵活调节风机电控系统转速、改善功率因数、平稳启动风机、降低成本、提高经济效益等[1-2]。
变频技术的应用原理 1
由煤矿主扇风机的通风原理可知，轴功率跟转速的三次方成正比。在要求风量变小、风机转速变慢的情况下，功率随转速的三次方而降低。可见，电机转速运行效率与控制精度大大提升，确保电机转速工作处于最佳节能状态。在煤矿生产过程中的不同阶段，煤矿通风网络所要求的通风量也存在差异。在煤矿并下所要求风量小于主扇风机输出风量的情况下，会损耗掉多余的风量，浪费电力。般来讲，借助风门和前导叶调节及风机运行叶轮片安装角度的改变来调节煤矿主扇风机风量。其中，调节风门的方式不够经济，调整前导叶的范围较小，跟通风网络特点变化较大的情况不相符合，并且在风机停机的情况
收稿日期：2016-03-19
作者简介：吕建忠(1979一)，男，山西晋城人，毕业于中北大学
电气工程及其自动化专业，助理工程师。万方数据
文章编号：1003-773X(2016)05-0170-02
下才能够改变叶片安装角度。为此，要改变这种现象，就务必借助外来调节手段，通过变频器控制煤矿主扇风机速度，如果设定为5Hz的启动频率，变频器就能够在5~50Hz之间的任一频率上工作，那么电动机就能够在30~3000r/min之间的任一转速上不间断平滑调速，确保电动机转速工作处于最佳节能状态。这样，风机特点曲线的改变得以实现，也得到了运行的工况点，确保驱动能力跟实际要求相适应，
从而实现节约电能的自的3。 2变频技术的应用要求
在改造煤矿主扇风机变频技术时，先应考察风机固有运行现状，如工作过程中已经打开所有风门，可以实现煤矿矿并所要求的风量，那么就不需要实施变频技术改造。因为主扇风机是平方转矩的负载类型，实施变频技术改造过程中应当选用跟风机水泵相适应的通用变频器。一般结合电机的额定电压及主扇风机电源，额定电流来选用变频器，使得主扇风机电机额定电流小于变频器额定输出电流，并且科学地进行运行频率取值及应用服务好的产品，确保稳定性与安全性。
作为确保煤矿安全关键通风机械设备的煤矿主扇风机，通常需要配备两套，其中一台是作为备用，配置的功率可以是数十于瓦到数百于瓦。与之相对应的电机也存在差异，通常功率不到315kW的主扇风机适用的电动机电压是380V.315kW以上的主扇风机的适用电动机电压是6kV。
一般在设计时，煤矿主扇风机的额定风压和风量会存在较大的富余量，这是结合设计要求对煤矿矿井末期产生的风量与通风阻力进行计算。在实际操作中一般是通过关闭小风门挡板和人为增加通风