风机逆变器论文，有关高压变频调速后矿用主风扇的优点的相关参考资料

简介: 本文是有关风扇逆变器的样本文件，可以用作相关主题的参考和撰写参考.

（康lu能源化工方庄矿山分公司，河北唐山063108）

摘要: 煤矿的主要风扇是煤矿生产中的主要电力负荷之一. 根据矿井的最大空气消耗量设计风扇. 根据法规要求计算出所需的供气量，流量为15516m3 / min. 可以满足地下供气的要求. 为了节省能耗，主风扇采用高压变频改造. 改造后，风机运行稳定，大大节省了能耗.

关键字: 矿迷；频率转换器;变频调速

中文分类号: TD633文档标识号: A货号: 1009-2374（2013）26-0084-02

1. 概述

我公司使用两台通风机，分别是沉阳通鼓风机厂生产的K4-73-01№32F离心式主通风机，每台通风机均装有Y630-12G电机，额定电压6kV，功率1200kW，额定电流150A，转速580r /最小，一台工作，一台备用，风扇的额定流量为20000m3 / min. 负压为2300Pa，所需流量为

1.5516立方米/分钟.

2. 主风机采用高压变频调速的可行性分析

方庄风机的主要技术参数表如表1所示:

如图1所示煤矿风机用隔爆型变频器，通过调节风扇速度可以改变风扇特性曲线. 从图中可以看出，当风扇转速调至n1时，风压-风量曲线与管网特性曲线R点M1相交，风扇的风量和风压分别为Q1和H1 当风扇转速调至n2时，风压-风量曲线和管网特性曲线R在M2点处相交，风扇的风量和风压为Q2，H2.n1> n2，根据从该特性曲线可以看出，当降低速度时，流量减小，风扇压力也减小，并且风扇的内部压力也减小. 这样，您可以使用高压变频器，并通过改变频率来改变它的转速. 这种风扇的速度，不需要修改风扇本身，只需要从外部调节风扇速度，风扇挡板就可以保持全开位置不变，并能实现风量的无级线性调节，适用于风扇的连续运转，连续调节的场合.

3. 高压变频改造技术方案

高压逆变器的工作原理: 三相6kV高压交流电通过高压开关柜送至干式隔离移相变压器，每相供电5次，共15次单相IGBT逆变器电源单元煤矿风机用隔爆型变频器，采用Y形连接，每相叠加由五个电源单元在相上输出的SPWM波，然后形成并提供线电压为6kV的高质量正选择波输出到马达. 通过控制输出正弦波的电压幅度和频率，可以控制电动机的速度.

系统连接电路: 如图2所示，是高压变频系统的典型电路连接. 从此图可以看到高压变频系统的整个工作过程: 变压器K1的初级侧可以通过高压隔离开关连接到母线. 在电网上，输入母线电压经过多组次级侧绕组移压项后，将其连接到高压逆变器. 高压电动机的工作直接由高压逆变器的输出驱动.

高压逆变器的主电路: 图3显示了高压逆变器的主电路. 图4和图5是高压逆变器的测量输入电压波形和电流波形.

电压叠加原理: 将多个功率单元的输出电压相互叠加，以形成高压逆变器的输出电压. 例如，由6个5个功率单元叠加而成的6kV高压逆变器的电压叠加原理如图6所示:

当电网电压为6kV时，变压器次级侧的输出电压为功率单元的输入电压为690V，每个功率单元的最大输出电压也为690V. 五个同相单元串联后，相电压为690V×5等于3450V，因为三相连接是星形的，则线电压等于1.732×3450V≈6000V，达到电网电压的水平.

如图6所示，它是多个功率单元串联后获得的步进正弦PWM波形.

图7显示了测得的高压逆变器的输出电压波形和电流波形.

正弦PWM波形具有良好的正弦度和较小的du / dt值.

高压变频器的系统组成: 高压变频调速系统的组成包括电源柜，变压器柜和旁路柜.

4. 将高压变频器应用于风扇所获得的效果

（1）变频器控制电源可以实现双通道同时供电，以确保控制电源的安全性和可靠性. （2）除外，变频器还可以实现本地控制，即可以通过变频器控制操作面板选择“本地/远程”控制. （3）变频器具有过电流，短路，接地，过电压，过热，通讯故障和控制电源故障等保护功能. （4）高压变频器功率因数高，不需要附加无功补偿装置. （5）变频器与现有的风扇控制系统结合使用. （6）可以实现对现场和矿山调度室中变频器和风机运行状态的. （7）根据GB12497《三相异步电动机强制性国家标准实施和监督指南》中的计算公式，可以计算出每年的节能量:

P等于[0.45 + 0.55（Q / Qn）]

Pe等于[0.45 + 0.55×257/333]×1200等于1079kW

其中:

Q——风扇的实际风量

Qn——风扇额定风量

Pe——额定电动机功率

节电率等于1-（Q / Qn）3 / [0.45 + 0.55（Q / Qn）2]等于1-0.773 / [0.45 + 0.55（0.772）]等于0.41 k

年节电: 1079×0.41×24×330相当于350.328万度，按每度度0.5元/度计算，年节电: 350.3728×0.5相当于17.418.64万元.

5. 结论

采用高压变频调速装置，使风扇高效运转，减轻了风扇的负荷，节电效果显着. 每年可节电350万千瓦时. 变频调速后，系统实现了软启动，减少了对电网的影响，减少了由于启动引起的风扇叶片和电动机的机械损伤. 大大降低了风扇的噪声和振动，减少了噪声对环境的污染，具有一定的推广和应用价值.

参考

[1]朱荣华，于立鹏. 矿井通风机及通风系统的经济运行分析[J]. 煤矿安全，2009，（8）.

[2]荣欣. RHVC系列高压变频器用户手册.

[3]李峰，李永强，王伟. 矿井通风机变频节能效果分析[J]. 才华，2008，（14）.

作者简介: 宋长喜（1963—），河北唐山人，开lu能源化工方庄矿业分公司生产部机电部副总经理，高级电气工程师

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