主扇风机应用变频调速器实现节电初探

　　可以看出，主扇风机转速的改变，可以使主扇风机风量与转速成一次方正比变化，风压与转速成二次方正比变化，轴功率与转速成三次方正比变化。又根据n -风机转速；/-交流电频率；p-电机极对数；s-电机转差率）得知，电机的转速是随着频率的改变而改变的。

　　风压（H）-风量（Q）特性曲线由上述说明，改变电动机的供电频率，可以改变电动机的转速即风机的风量，可以调整主扇风机的工况。当风量下降到80时，电机轴功率下降到原来轴功率的51；当风量下降到50时，则电机轴功率下降到原来轴功率的13，节电效果十分明显。应该说明一点，依比例定律计算出的电机理论轴功率是没有考虑转速降低所引起风机效率降低及附加控制装置的效率影响，即使扣除这部分的影响，节电效果也比其它方法有效。

　　◎S99吴成亮年出生11咕96年毕河北煤炭建筑工程学院。制理2应用变频调速器的优越性应用变频调速器对电机有以下优越性：实现电机转速的无级变化。

　　有无功就地补偿功能，使功率因数提高到98 以上。

　　转矩补偿功能，即保持电压/频率（V/f）为一常数，避免当电源频率下降，造成电机磁路过饱和，增大励磁电流，使电机负载能力下降，功率因数变小。

　　变频器自身的保护功能齐全。有输入电压不足保护，直流过电压保护，过流保护，短路保护，冷却散热片过热保护，失速的防止，烧损的防止，保险丝短路的保护等，大大提高了电机运行的可靠性。

　　电机可直接启动，启动电流不超过电机额定电流的1.7倍，减少对电网和设备的冲击。

　　降低电机的噪音和温升，延长电机的使用寿命，改善操作环境。

　　3变频调速器在主扇风机上的适用范围并非所有的主扇风机利用价格昂贵的变频调速器都能节电。如果风机在运行中风量正好或略大于正常安全生产所需的风量时，就不能再应用变频调速器。因为此时风机运行风量己经饱和，如再降低电机供电频率，则不能满足矿井安全生产的要求，在煤矿安全规程》中也是不允许的。但西山煤电集团公司风机设计选型时，一般都按大需风量而定，因此经常出现供电量大于实际需风量的现象。这样调节范围越大，使用变频调速器的节电效果就越好。因此变频调速器适用于主扇风机有富余风量的矿井。

　　4变频调速器的选择购进国外高质量的变频调速器，由于控制的自动化程度高，除能改变电源的频率外，其辅助功能也有较高的水准，它可以近控或远控，也可以将参数的变化通过传感器达到自动控制的目的，直至电脑程序控制，由于水准越高它的价格就越昂贵，应谨慎选用，以免造成不必要的投资。变频调速分为电压/频率（V/f）比恒定控制和矢量/频率（F/f）控制两大类，因为西山煤电集团公司主扇风机是一种对调速精度要求不太高的生产设备，所以应选用F/f比恒定的风机，应优先考虑选用辅助功能少，而保护功能又能满足风机电机基本保护要求的变频调速器。

　　主扇风机使用变频调速器的容量选择，应采用比例定律，计算出变频后的电机功率，而后确定多大的容量的变频调速器，其方法是依比例定律：P1、P2-变频前后的电机输入功率；运行中的风机只要测出基频运行的风量和电机输入功率，当确定了井下实际所需风量时，就可以计算出所需风量对应的电机功率。依据：Pe-变频调速器所承受的容量；就可以确定变频调速器所承受的容量Pe值。后选择高于Pe等级的变频调速器，并考虑矿井延深变化，所需风量增加等因素，以延长变频调速器的使用年限。

　　5变频调速器的调试功能选好变频调速器的型号、容量、并计算出理论运行频率后，仍要以井下实际测定风量来校核。调试过程见。

　　变频调速过程示意图由可看出，变频后测得风量偏小时，加大变频器的频率；变频后测得风量偏大时，减小变频器的频率；测得风量恰好满足安全生产要求时，确定变频调速器的实际运行频率，使风机进入稳定运行。

　　定控制。对通1风系统完一边钻一个中13mm孔，以固定道爪，另用中12mm钢筋制成U型钢件，或分别制作两件特制零件在轨道下部焊接做道爪。为了防滑，在轨道与轨枕的接合面要加垫35mm厚的胶垫（或废皮带均可）。轨枕拆除回收后，将原道爪敲掉重换道爪就可以多次复用。

　　3安装与使用注意事项在上下山铺设轨道时，防止坡度较大底板打滑的情况。要采取防止轨枕整体下窜的措施，即使用一些200mm宽的木模，由坡的下方，向上每根垫背两个。

　　如果遇有底板软在轨枕承重时，工字钢容易钻入底板，在这种情况下，亦可在工字钢下边铺垫一些超越工字钢的木头背板。

　　4效益分析-1）西山煤电集团公司东曲矿经过一年来的使用，效果良好，达到了预期目的。

　　2）经济效益显著。使用的回收旧矿用工字钢均为回收废旧棚梁，连加工费，每根成本按15元计，改制轨枕使用年限按5年计，年折旧成本费仅3元，提高效率20倍，年节约费用按400万t矿井计，仅此一项，可节约：，工资少10万元。

　　由于工字钢重量轻30kg，砼轨枕45kg减轻了劳动强度，受到了工人师傅的欢迎。

　　5推广前景如果该项成果在全公司乃至全国推广使用，经济效益可观。

　　更主要的是为矿井废旧钢材复用开创了一条新渠道。11工字钢因原来做了支护，一般不再复用，都按废钢材卖掉，如果如此复用，可节约大量原材料。

　　（上接第65页）6节电效益分析矿井在选择通风时，风机风量往往远大于井下实际所需风量，采用风门调节时，风机远不能进入高效区，电机耗电高，效率低。如在满足同样需风量的前提下，使用变频调速器对风机进行调速控制，比非调速状态下，用风门控制流量时，电机的轴功率下降到原来轴功率的1040 ，一年可节电几百万kWh.按0.3元HcWh计算，一年可节约电费几十万元。而集团公司大部分风机均没有进入高效运行区，电力的损耗是很大的。如普遍采用变频调速器的方法节约电力，效益将十分显著。