变频器在矿井通风机上的节能应用

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时间：2016-06-15 20:15:05

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变频器在矿井通风机上的节能应用　　1、矿井通风机　　矿井通风机是煤矿生产的重要固定设备，其运行情况直接关系到煤矿生产的安全。在煤矿生产设备中，通风机设备主要用于通风系统对井下输送新

　　1、矿井通风机

　　矿井通风机是煤矿生产的重要固定设备，其运行情况直接关系到煤矿生产的安全。在煤矿生产设备中，通风机设备主要用于通风系统对井下输送新鲜空气，增加井下氧气浓度并排除井下有害气体。通风系统通常是根据生产需要对压力、风速、风量、温度指标进行控制和调节以适应工艺需求和运行工况，而最常用的控制手段则是调节风门、挡板开度的大小来调整受控对象。这样，不论生产的需求大小，通风机都要全速运转，而运行工况的变化则使得能量以风门、挡板的节流损失掉了。这种调节方式，不仅控制精度受到限制，而且还造成大量的能源浪费和设备损耗，进而导致生产成本增加，设备使用寿命缩短，设备维护、维修费用高居不下。

　　风机在设计过程中很难计算管网管的阻力，更不易考虑到长期运行过程中发生的各种问题，因此，通常总是把系统的最大风量和风压裕度作为选型的依据，同时风机的型号和系列分级是有限的，所以往往在选取不到合适的风机运行时就往上靠，使得裕度大于20%-30%的选型较为常见。这些过大裕度的风机运行时，只有靠调节风门或风道挡板的开度来满足生产工艺对风量的要求。

　　采用调速控制装置，通过改变通风机转速，从而改变风机风量以适应生产工艺的需要，这种调节方式称为风机的调速控制。风机以调速控制方式运行能耗最省，综合效益最高。交流电动机的调速方式有多种，变频调速是高效的最佳调速方案，它可以实现风机的无级调速，并可方便地组成闭环控制系统，实现恒压、恒温或恒风量控制。

　　2、矿井通风机用变频器的选择

　　变频器在矿井通风机上的应用，其作用主要是两方面，一是在矿井通风机上应用变频器可以提升通风机的使用效率，即有节能的作用。二是提升了矿井通风系统的自动化控制程度，采用闭环控制方式可以有效提高通风机的自动控制程度并提高节能效果。那么，矿井通风机该如何选用变频器呢？

　　首先来说，要考虑的是风机在现在的运行工况下，是否还有节能的潜力，如果现在运行时风门已经接近全部打开才能满足矿井需要的风量，那么这台风机就没有了安装变频的必要；反之，则可以考虑选用变频器来调速。其次，矿井通风机属于平方转矩类负载，应选用适合于通风机使用的通用型变频器，一般根据主扇风机电动机的额定电流选用变频器，变频器的电压等级应符合电源与电动机的额定电压要求，额定输出电流大于主扇风机电动机的额定电流，另外要注意变频器经常运行频率不能太低，防止电动机温升过高。最后，要选用正规厂家、经过运行证明质量可靠、售后服务好的变频器产品。

　　3、矿井通风机的变频闭环控制系统

　　闭环控制是控制论的一个基本概念。指作为被控的输出以一定方式返回到作为控制的输入端，并对输入端施加控制影响的一种控制关系。在控制论中，闭环通常指输出端通过“旁链”方式回馈到输入。输出端回馈到输入端并参与对输出端再控制，这才是闭环控制的目的，这种目的是通过反馈来实现的。闭环控制是根据控制对象输出反馈来进行校正的控制方式，它是在测量出实际与计划发生偏差时，按定额或标准来进行纠正的。闭环控制，从输出量变化取出控制信号作为比较量反馈给输入端控制输入量，一般这个取出量和输入量相位相反，所以叫负反馈控制，自动控制通常是闭环控制。闭环控制有反馈环节，通过反馈系统使系统的精确度提高，响应时间缩短，适合于对系统的响应时间，稳定性要求高的系统。