风机节能—“变频技术”（一）

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　　矿井通风是保证井工生产的基本条件，而矿井通风机则是实现安全、经济合理通风的主要手段和设备。由于矿井生产的特殊性，决定了通风机功率大，连续运转时间长，耗电量大。据某矿务局统计，全局11对矿井共有通风井13个，装备主扇风机27台，总装机额定功率11 400 kW，全局主扇耗电量占原煤生产耗电量的28. 2 ，平均效率在50左右，最低的只有10.由上述数据可见，矿井主扇风机的电能浪费十分严重，究其原因很多，有矿井通风网络特性和主扇风机特性不匹配的问题，有主扇设备型号老旧、性能落后的问题，有矿井通风阻力过大的问题，有漏风损失严重的问题，但主要原因还是由于风机能力过大，造成了大马拉小车的现象，新建矿井尤为严重。围绕节能改造，许多单位采取了各种各样的办法，但效果都不太明显，因此，研究节能有效途径，改造现有设备，对煤炭行业减亏增盈、提高效益意义重大。本文介绍的变频技术，是降低煤矿电耗的有效途径之一。

　　变频技术节能原理在矿井风机选型时，额定风量通常都超过矿井实际所需的风量，大多数风机在运行时根据工艺要求不断地调节风量和风压，通常调节风量和风压的方法有两种：一种是控制输出、输入端的风门开度，一种是控制电机的转速。目前采用挡板或阀门来调节风量的方法较为普遍，这种方法虽然投资少、控制简单，但由于人为地增加了通风阻力，因而造成电能的大量浪费，如果设想将这种方式改变成通过调节风机转速来改变风量，使电机的耗电量随着负荷大小而变化，则可达到节能的目的，这也是变频技术的核心所在。

　　1.风机参数及特性曲线电机轴功率P、风机风量Q和风压H之间的关系如下：风机的特性曲线如图1所示。图中标出了以挡板开度表示的阻力曲线。
　　从流体力学原理可知，用转速控制风机张少春秦喜文利用变频技术实现风机节能时，风量、风压及电机轴功率和转速的关系可表述为：式中n――转速。
　　上式的含义即为：风量Q与转速n的一次方成正比，风压H与转速n的二次方成正比，轴功率P与转速n的三次方成正比。
　　2.风机变频节能原理分析设图1中N为额定转速时的Q _ H曲为挡板全开时阻力曲线，其焦点A即为该风机的设计工况点。
　　用挡板控制时，由于要减小风量，挡板开度变小，使挡板阻力变大，阻力曲线从T移到T 1，风压从H上升到H 1，风量从Q减小到Q 1，运行工况点随之从A点移到B点。
　　用调速控制时，挡板全开（开度T） ，阻力曲线T不变，风机的特性取决于转速，如果把转速从n降到n 1，特性曲线也从N移到1，结果运行工况从A点移到A′点，风压从下降到H 2，风量从Q减小到Q 1，获得了同样的风量效果。
　　求出利用常规挡板方法时风机的轴功率为：利用变频技术时的风机轴功率为：也就是说用挡板控制时，获得同样的风量Q比用变频技术时多耗电ΔPkW，而且由板前后风压差越大，损耗功率越大。风机变频调速与用挡板相比在相同风量下，节电率为：2变频技术在风机节能中的应用2. 1使用变频技术的某矿井风机有关参数风机额定风量： 4266. 77 m主轴转速： 480 rpm电机容量：　kW电机电压： 380 V电机电流： 425 A电机转速： 495 rpm矿井所需风量： 1 530 m 2. 2所用变频装置有关参数主电源：三相，电压380 V基波功率因数，额定值时0. 98总功率因数，额定值时 0. 95电机联接：电源，三相0～所需的供电电压频率， 0～所需的供电频率频率分辨率， 0. 01 Hz环境温度， 0～40℃冷却方式，集中式风冷相对湿度，　95不结霜标准性能：数据显示输出频率、电机电流、电机转速、输出电压、中间回路直流电压、散热器温度、电机功率、电机转矩、操作时间、电能计量、参数设定、报警及故障信息。