变频器在煤矿的应用

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1、2 变频调速在主扇风机上的应用2.1选用变频器的要求煤矿主扇风机如何选用变频调速？首先要考虑的是风机在现在的运行工况下，是否还有节能潜力，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，这台风机也就没有安装变频器的必要，反之，可以考虑选用变频调速;风机属于平方转矩类负载，应选用适合于风机水泵使用的通用型变频器。一般根据主扇风机电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，额定输出电流大于扇风机电机的额定电流;另外要注意变频经常运行频率不能太低，防止电动机温升过高。同时，要选用正规厂家、经过运行证明质量可靠、售后服务好

2、的产品。2.2变频器应用举例    黑龙江省某煤矿四井主扇风机为4-72-11N016B，  配套电动机JO2-92-6型75kW380V;实测总排风H1=1931Pa。总入风量Q1=64800m3/hn1=710r/min     用闸门调节风量;按煤矿生产安全规程要求的配风量Q2=50400m3/hH2=1171Pa，根据相似定律求出调速后风机转速n2=552r/min;风机皮带传动减速比i=0.73，求出调速后电动机转速n3=756r/min，再求出变频器输出频率为39Hz。电动机轴功率35kW。    根据风机配电动机功率选用艾默生公司产品EV200

3、0-4T0750P型变频器一台;变频器驱动一台风机，备用风机仍然由工频拖动。    艾默生EV2000型变频器具有电动机参数自整定功能;通过对磁通电流和转矩电流的解耦控制及低频转矩提升技术，保证通用电动机在0.5Hz时，产生180％的启动转矩;在电网电压±20％波动，保证额定输出能力;可以适用于潮湿和粉尘超标场合(可选项目);客户化设计，控制功能强大。    扇风机变频改造后运行稳定。经运行测试表明，通风系统各项指标符合安全规程要求;月节约电量10800kWh，年节约电量129600kWh;按电价0.64元/kWh计算，年节约电费8.2944万元;投资回收期

4、1.3年。    实例说明主扇风机变频调速改造后，风机以低于额定转速运行，噪声降低磨损减轻，减少了维护费用，经济效益良好。3 变频调速在空气压缩机上的应用3.1煤矿空气压缩机系统概述    在传统的煤矿井下岩石巷道掘进中，使用以压缩空气为动力的凿岩机钻孔,火药爆破碎岩,耙斗装岩机装车的生产工艺。因此空气压缩机也是煤矿主要生产设备之一。空气压缩机站可以设在井上或井下;设置在井上的空气压缩机站，可以选用通用型电气控制设备;在井下的空气压缩机站，一般设置在有新鲜风流通过的井底车场内,按《煤矿安全规程》的规定，在这种场合可以选用“矿用一般型”电气设备。附表   煤矿

5、常用压缩机型号及规格    煤矿常用的空气压缩机有往复式(活塞式)和螺杆式;常用压缩机型号和主要技术数据见附表。空气压缩机出厂时配套的排气压力调节装置，多数为关闭进气管式压力调节器;其工作原理是当储气罐(风包)内空气压力超过设定压力(0.815MPa)时，压缩机进气管上碟阀自动关闭，压缩机进入空转卸荷状态。当储气罐内空气压力低于设定压力(0.77MPa)时，压缩机进气管碟阀自动开启，压缩机又进入满载工作状态。空气压缩机的排气量和压力，在运转中也不是不变的，常因所使用风动机械和风动工具的台数多少而变化，所以空气压缩机工作时总是在重复满载-卸荷工作方式。满载时的

6、工作电流接近电动机的额定电流;卸荷时的空转电流约为30-50％电动机额定电流;这部分电流不是做有用功，而是机械在额定转速下的空转损耗。这种机械式调节装置虽然也能起到压力调节作用，但是压力调节精度低，压力波动大;压缩机总是在额定转速下工作，机械磨损大，电耗高。    根据空气压缩理论，压缩机的轴功率、排气量和轴转速符合下列公式:    根据上述理论分析，在空气压缩机的汽缸容积不能改变的条件下，只有调节压缩机的转速能改变排气量;空气压缩机是恒转矩负载，压缩机轴功率与转速呈正比变化;在压缩机总排气量大于风动工具用气量时，通过降低压缩机转速调节供风压力，是达到压缩机

7、经济运行的有效方法。在可以选用的压缩机变极电动机、改变皮带轮传动比、串极调速等调速方法中，变频调速与其他调速方法相比，具有无极调速、容易实现自动控制、不用改变设备结构和安装量小的特点。    变频调速的优点是压力给定方便，根据用气量的变化随时调整设定值，能够实现压力闭环运行，实现压缩空气的恒压供应。3.2空气压缩机选用变频器时的有关要求    空气压缩机属于恒转矩类负载;压缩机选用变频器拖动的主要目的是按需要的用风量，合理调节供气压力的设定值，实现稳压节能运行。按配套电动机额定功率选用相同容量的恒转矩变频器。变频器要有内置PID调节功能和4~20mA或0~1

8、0V摸拟信号接口;使用地点的电压变动率要在变频器允许