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摘要：煤矿主扇风机在运行的时候，会消耗很多的资源与能源，这不符合中国现阶段提出的节能减排理念，因此一定要对其实施节能改造与升级，为了实现优良的节能改造效果，中国在十三五期间，推行供给侧结构性改革，在矿业中提出重要指示“加快传统矿业转型升级、提高矿产资源节约集约”，主要的课题变成了怎样应用变频技术构建安全绿色的矿井，本文主要分析了变频技术在煤矿主扇风机中的应用。
关键词：矿井通风；主扇风机；变频技术
引言
现阶段，中国节能应用相对多的是变频技术。我国是消耗能源大国，能源非常低的利用率，而且也没有储备充足的能源。在2015年我国的电力消耗中，动力电为60—70，而在总容量为5．8 亿千瓦的电动机总容量中，带变频控制的不到2000万千瓦的电动机。上世纪九十年代开始发展了变频调速技术，其高精度并且高效节能，所以变成调速的首先。因为信息化时代的到来现阶段煤矿企业需要解决的主要问题之一就是改善矿井主扇风机的工作效率，矿井风机完成节能降耗。所以，根据现实工作的实际情况，具体的分析了主扇风机的变频调速技术和节能改造。
1、改造前风机可能出现的问题
第一，关键是风道断面大小运用风门开度的条件扭转来完成矿井内的风量，如此一来，不仅费力并且耗时长。第二，电动机在启动的时候，关键是选择应用直接打开的形式，控制在额定电流的5-7倍之间的启动电流，在电机和机械严重的冲击下，会改变运行电动机的情况，这样就会缩短电动机的使用年限。第三，通过调节风门，增加通风阻力，对主扇风机的风量和运行状况进行调节，而且电动机还是以额定速度运行的，多余的容量无法在利用，这样就浪费了越来越多的电能。第四，挡板在内部动能和外部冲击的影响下会受到严重的冲击。
2、变频技术在煤矿主扇风机中的应用
2.1改造方案及要求
因为上面问题的存在，对原有风机实施变频技术的改造，使用大功率变频器完成主扇风机同步电机无极调速技术方案。因为同步电机不同于异步电机，同步电机实施变频调速改造的时候，对高压变频装置的要也有些不同，详细要求如下:首先，同步电机启动整步问题可以得到解决，其次，同步电机调速过程中输出电压与励磁电流的协调控制可以得到解决；最后，变频装置输出尽可能小的电压、电流谐波。
2.2变频调速技术工作原理
通过实际研究我们了解到改变了电源的频率后，能够调速控制电动机，假如电源越高的频率，那么电动机也会有越高的转速，反而言之，当渐渐降低风量的时候，降低电源的频率，那么电机也会越低的转速，这实际过程关键运用的是电机学原理，通过异步电动机的转速公式能够获得需要符合的规范，通过电机学原理还能够获得异步电动机的转速与转差之间的关系，然后可以在主扇风机中应用异步电动机。在实际作业的时候，电机的转速还能够运用异步电动机与油泵的调节电源频率来改变，然后完成了变频调速要求。
2.3变频装置的节能原理和风门的特点
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根据相关理论知识，我们获得上图，关键是关系到管道压力、流量与风门开启角度。
当电机以额定转速、风门分别为n0、a0的基本角度时，管道唯有改变流量与压力不断沿着分，B与c，为了降低Q1的流量需要降低风的打开门，a1，肯定会增加风的压力较前H0门总部。便于控制它的速度。阻尼器后面的压力将从之前的H0降低到Hh，风机旋转到n1的转速，位置Q1的流量值和Hh的压力值一样。如此，风量会按照要求作出合理的调整。要想有节能减排的效果，就要使得Nf=k Hh Q1。因此，根据上面的分析能够发现，越低的风速，风门前后越大的压力，就是变频调速在低速小流量的时候越好的节能效果。
2.4 变频节能技术运用到风机内
对于矿井的大部分生产设备而言，通风机中的主扇风机有着至关重要的位置。通风机的主要作用就是保证矿井生产条件中有流畅的空气，排出有毒有害气体，把新鲜空气换入。由于通风机相对长的工作时间，通风效果直接关系到煤矿财产安全和员工的生命安全，因此，煤矿通风系统也被叫做煤矿的“呼吸系统”。
在开采煤矿的时候，关键是在矿井内应用风机，矿井内部应用风机能够实施换气通风，由于矿井内，不一样的作业完成度，因此工程对于风机转速也不完全一样的要求，所以风机要求始终处于更新状态，这样来提高风机的精度、速度和范围等方面的相关要求。同时，在运行风机的时候，就算更新了风机也需要进行维修，然而频繁维修风机也会造成提高成本。因此相关人员要合理的结合风机与变频节能技术，这样风机就能更加节能的运行。风机中的变频技术是在原电机调速上集成其他信息技术与控制技术的综合技术，因此其不但可以控制风机运行的效率，还能够对能源的消耗量进行合理的控制，合理的应用这一技术，风机能够自行调整自身的转速，不再需要更换，在合理的程度上减少了维修成本。这个时候风机就会始终是运行状态，不会再尝尝发生开启与关闭，因此开启关闭所形成的大量消耗也会获得节省。除此以外，风机处于闭环控制内，能够合理的降低能源消耗。
2.5 变频改造后的实效
实现软启动:变频改造后降低对电网的冲击，能够完成软启动系统，启动稍长可是平稳，电机高于启动电流的额定电流，低速运行，也能够降低主扇风机的噪音、温度，电机与风机的使用寿命延长了。降低了维护维修的工作量，很多零件的使用年限延长了，降低了维护费用。
备用工况回路加强系统安全性：假如变频系统发生了故障，为保证风机继续运行，能把其切换到工频运行，确保主通风机不停风。
明显的节能效果：现阶段，中国矿井风机调整风量基本有机械调整风量与电气调整风量两种方法。调整叶片角度与调整空气网络阻力的方法是机械调整风量，对叶片角度进行调整能够调整风量，然而风机相对低的效率，通过调整网络增加系统阻力能调整风量，可是不节电。电气调整风量，就是电气调速。调整电机的极对数，或者调整电源频率就是变频调速，能达到30%以上的节电效果，这在现阶段中国资源紧张的状况下，最为明显的节电效果。
结语
在煤矿通风机中应用变频节能技术，对于合理的推动展开煤矿生产活动和完成能源资源的合理的节约都有着非常重要的作用。在煤矿主扇风机节能改造中合理科学的应用变频技术，不但能够实施完善与优化原本的风量条件方式，并且风机在运行阶段中的效率还能够提高。也能有效提高风机传动系统控制功能，大大的提高了节能水平，这对煤矿的安全发展而言有着关键的意义。
参考文献：
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