矿用通风机的变频改造.doc

4矿用通风机的变频改造1、引言：煤矿巷道用的通风系统在煤矿的安全生产中起着至关重要的作用。矿井的瓦斯爆炸与巷道的通风是否顺畅风量的足否都有着直接关系一旦通风不畅瓦斯浓度升高到一定程度即会造成爆炸塌井造成重大事故危及矿工的生命安全。而随着开采及掘进的不断延伸巷道延长所需的风量也将不断增加风机所用功率也将加大。四季的交替冷热的变化所需的风量也需不断调节但煤矿原根据反风及开采后期运行工况所设计的通风机及拖动的电动机的功率通常远大于煤矿正常生产所需的运行功率。传统的调节系统是根据风量所需的多少靠调节风门来实现的不但浪费了电能调节起来也不方便而且原电控系统采用直接或降压起动对大功率电机（一般在55KW以上）来说启动时间长启动电流大对电动机的各种保护功能也不齐全很容易烧毁电机对电网也造成较大的冲击甚至会使供电系统跳闸。变频调速器作为一种新型的电力变换装置已成熟地应用到工业生产的各个方面不但启动容易节能效果显著而且对电机保护功能齐全为保证矿井生产的安全降低生产成本提高自动化程度对矿井通风机的变频改造就成为势在必行的工程了。2、矿用通风机的种类及改造方式矿用通风机由于在生产中十分重要通常采用一用一备两套系统在一台出现故障时马上可以投入另一套系统运行安全可靠保证巷道的通风。矿用通风机一般是离心风机或轴流风机两大类。我们应用本公司生产的变频器在新疆和山西三处煤矿四个通风机上进行了变频改造。其中在新疆的三台都是离心风机山西的两台是660nu;/500KW的大功率一拖二轴流式风机效果都十分理想。节电率最好的可达35%以上。这里着重谈一下我公司生产的660nu;/500KW的变频器的设计特点。对这样大功率的变频器若采用普通的结构由于电流比较大而对于660V电压等级来说须采用1700V的IGBT。而此类器件的电流目前市场上最大只有200A的。因此做起来要采用8个单元并联运行结构复杂体积庞大给安装及运输都带来了困难。由于我们在中压变频器中三电平电路的结构应用都比较自如工作起来都比较可靠且对大功率电机来说三电平电路的输出波形对电机绝缘也很有利因此我们采用普通电压等级的模块用三电平结构采用单元组合的方式仅用四个单元即解决了此问题而且装配起来方便美观电机噪音也比较低运行也比较可靠。在现场按装后根据实际工况频率仅调到35HZ即可满足要求节电效果十分显著。3、变频改造应注意的问题由于矿用通风机一般为扇风机即向外抽风一般采用的是离心式风机拖动惯量比较大。因此在改造中在调整变频器的参数时应十分注意。由于惯量比较大在停机的过程中电动机势必要进入发电状态若此时变频器停机时间短发电的能量即会进入变频器形成倒灌造成变频器主电路电压升高而损坏主器件。笔者就曾遇到过类似情况。在新疆的第一台离心风机变频器由于用户不熟悉负载情况调整的参数因下降时间短而造成了电解电容全部爆裂就是由于停机过程中过电压造成的。传统的处理方式是加制动单元将该部分能量以能耗制动的方式释放掉。若用户对停机时间无特殊要求也可将变频器的下降时间尽量延长让其与电机的自由停车时间相一致即可避免此类问题。对于升速时间由于负载惯性比较大电动机的升速时间若跟不上变频器频率变化的时间变频器即会出现过流保护而不能正常工作。因此其升速时间也不能太短一般以变频器正常工作为宜。其他参数可比照普通变频器的参数予以设置。4、结束语总之矿用通风机采用变频调速不但实现了软起停节约了电能而且可根据巷道的风量需求方便的进行调速应用效果是十分理想的。我国的煤矿企业相当多变频器在这一方面的应用应当是十分广泛的。