薛天山
（新疆乌鲁木齐矿业（集团）有限责任公司大洪沟煤矿新疆乌鲁木齐 830079）
摘要：通过对变频调速技术在矿井对旋轴流式风机中的应用，介绍了变频调速技术在风机电机使用中的工作原理、特点和产生的经济效应。 关键词：主扇风机变频调速技术应用
0 引言
变频调速技术是近年来发展起来的一门新技术，它利用电机的转速和输入电源的频率是线性关系这一原理，将50HZ的交流电通过整流和逆变转换为频率可调的电源，供给异步电动机，实现调速的目的。新矿集团大洪沟煤矿于2002年5月在矿井主扇风机改造过程中，将原来使用的两台4-72-H离心式风机更换为两台BD-II-NO16-6-55KW×2的对旋轴流式风机，单台风机的功率由40KW增加到2×55KW，并使用两台TD200-4 TO55OP变频调速控制器，风机电控方式由自藕降压启动控制更换为利用变频调速控制器控制，在三年的使用过程中实现了风机在低频（1-2HZ）启动，变频运行，矿井风量调节方便简捷，节能高效的目的。 1 系统的组成
根据矿井的通风设计，通风方式为中央并列式，通风方法为抽出式，矿井进风量为2129m3/min，矿井最小负压hmin=820Pa，矿井最大负压hmax=960Pa。矿井风机选择两台BD-II-NO16-6-55KW×2的对旋轴流式风机，风机技术参数为：风量24.7-52.6 m3/s，风压907-2407Pa，电机型号为YB280-6型，每台电机配置TD200-4TO55OP 变频调速控制器一个，一台风机使用一组变频器，两组互为备用，能够自动投切，变频器柜设置了手动、自动和工频、备用的切换按钮，可根据工作状态进行选择。
2 系统的工作原理
矿井的风量根据矿生产能力的变化而发生变化，根据风量计算公式，风量与电机转速成正比关系，通过改变转速即可达到调节矿井风量的目的。变频器可以根据电动机拖动负载的性质及状态改变电机工作电源的电压和频率，转速公式为：
n=60f（1-s）/p，
式中：f——三相交流电源频率，一般为50HZ；
P——电机定子磁场对数；
s——电机的转差率，一般异步电动机在额定负载下时s=（1-6）%。
带隙基准电压源由以上公式可看出，对于成品电机，其磁场对数P已经确定，转差率s变化不大，则电机的转速n与电源频率f成正比。因此改变输入电源的频率就可以改变电机的同步转速，达到异步电动机调速的目的，通过改变异步电动机的转速，达到调节风机供风量变化的目的。
3 系统的特点分丝辊
铣刀头3.1 风机电机实现低频启动
在对旋轴流式风机启动过程中，双电机的启动频率从低频（1—2HZ）启动，在10秒内达到频率设定的额定值，低频启动可以消除工频50HZ直接启动对电机及风机负载的冲击，使风机的启动性能更加稳定，并且减小直接启动对矿区电网的干扰和冲击。
abs-210
3.2 矿井风量的调整方便简捷
在没有使用T2-2000变频器之前，不论是离心式风机，还是轴流式风机，在调整矿井风量的程序时既耗时又耗力，其改变风量的方式多为通过调节风门改变风道断面尺寸，改变叶片角度等方式达到调节风量的目的。使用变频器后，只须通过变频器的升降频率来调整频率（见下表），即可达到调整矿井风量的目的，只须几分钟即可完成，有效提高矿井通风的安全性。对旋轴流式风机f-I-n关系数据表
序号电压
（v）
频率
(HZ)
电
流(I)
转速
(n)
三合一连接件使用条件
1 380 50 83980 工频状态
2 380 35 53686 采煤、掘进面同时作业
3 380 30 43588 采煤面作业
4 380 2
5 34490 停产期间
蜂窝煤采暖炉
4 节能效果明显
根据公式可知，风机的有功功率与转速的3次方成正比，我矿变频器频率设定在3 5HZ，根据转速与频率的计算公式可知在频率35Hz的状态下，根据三相电路原理计算公式P= ：
频率在35 HZ 时电机输出功率为：
单台风机日耗电量：
W1=2Pt=2×25.11×24=1204.8kwh
频率为50 HZ时电机输出功率为：
单台风机日耗电量：
W1=2Pt=2×39.33×24=1887.8kwh
由此可以算出电机在工频状态下运行和在变频状态下运行每天节约用电量为1887. 8-1204.8=683千瓦时，年节约用电量为683×365=24.9295万千瓦时，年节约用电费用约为25万千瓦时×0.3元=7.5万元。一组变频器购置费为6.98万元，一年即可收回成本。
5 结束语变频调速技术在我矿主扇风机三年多的使用过程中，以其显著的无极调速特性，操作简单，节能效果明显，运行可靠等优点，不但使我矿通风系统的安全运行得到有效保障，而且实现了节能降耗的目的，取得显著的经济效益。
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