本文介紹了煤礦用通風(fēng)機(jī)進(jìn)行變頻改造的意義、效果，并結(jié)合具體應(yīng)用闡述了低壓大功率變頻器的特點(diǎn)及改造中應(yīng)注意的問題 .
　    1、引言：
　    煤礦巷道用的通風(fēng)系統(tǒng)，在煤礦的安全生產(chǎn)中起著至關(guān)重要的作用。礦井的瓦斯爆炸，與巷道的通風(fēng)是否順暢，風(fēng)量的足否都有著直接關(guān)系，一旦通風(fēng)不暢，瓦斯?jié)舛壬叩揭欢ǔ潭?，即?huì)造成爆炸塌井，造成重大事故，危及礦工的生命安全。而隨著開采及掘進(jìn)的不斷延伸，巷道延長(zhǎng)，所需的風(fēng)量也將不斷增加，風(fēng)機(jī)所用功率也將加大。四季的交替，冷熱的變化，所需的風(fēng)量也需不斷調(diào)節(jié)，但煤礦原根據(jù)反風(fēng)及開采后期運(yùn)行工況所設(shè)計(jì)的通風(fēng)機(jī)及拖動(dòng)的電動(dòng)機(jī)的功率，通常遠(yuǎn)大于煤礦正常生產(chǎn)所需的運(yùn)行功率。
傳統(tǒng)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)，是根據(jù)風(fēng)量所需的多少，靠調(diào)節(jié)風(fēng)門來實(shí)現(xiàn)的，不但浪費(fèi)了電能，調(diào)節(jié)起來也不方便，而且原電控系統(tǒng)采用直接或降壓起動(dòng)，對(duì)大功率電機(jī)（一般在 55KW 以上）來說，啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)，啟動(dòng)電流大，對(duì)電動(dòng)機(jī)的各種保護(hù)功能也不齊全，很容易燒毀電機(jī)，對(duì)電網(wǎng)也造成較大的沖擊，甚至?xí)构╇娤到y(tǒng)跳閘。
　   變頻調(diào)速器作為一種新型的電力變換裝置，已成熟地應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)方面，不但啟動(dòng)容易，節(jié)能效果顯著，而且對(duì)電機(jī)保護(hù)功能齊全，為保證礦井生產(chǎn)的安全，降低生產(chǎn)成本，提高自動(dòng)化程度，對(duì)礦井通風(fēng)機(jī)的變頻改造就成為勢(shì)在必行的工程了。
　   2、礦用通風(fēng)機(jī)的種類及改造方式
　   礦用通風(fēng)機(jī)由于在生產(chǎn)中十分重要，通常采用一用一備兩套系統(tǒng)，在一臺(tái)出現(xiàn)故障時(shí)馬上可以投入另一套系統(tǒng)運(yùn)行，安全可靠，保證巷道的通風(fēng)。礦用通風(fēng)機(jī)一般是離心風(fēng)機(jī)或軸流風(fēng)機(jī)兩大類。
　   我們應(yīng)用本公司生產(chǎn)的變頻器在新疆和山西三處煤礦四個(gè)通風(fēng)機(jī)上進(jìn)行了變頻改造。其中在新疆的三臺(tái)都是離心風(fēng)機(jī)，山西的兩臺(tái)是660ν/500KW的大功率一拖二軸流式風(fēng)機(jī)，效果都十分理想。節(jié)電率最好的可達(dá)35%以上。這里著重談一下我公司生產(chǎn)的660ν/500KW的變頻器的設(shè)計(jì)特點(diǎn)。對(duì)這樣大功率的變頻器，若采用普通的結(jié)構(gòu)，由于電流比較大，而對(duì)于660V電壓等級(jí)來說，須采用1700V的IGBT。而此類器件的電流目前市場(chǎng)上最大只有200A的。因此做起來要采用8個(gè)單元并聯(lián)運(yùn)行，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積龐大，給安裝及運(yùn)輸都帶來了困難。由于我們?cè)谥袎鹤冾l器中，三電平電路的結(jié)構(gòu)應(yīng)用都比較自如，工作起來都比較可靠，且對(duì)大功率電機(jī)來說，三電平電路的輸出波形對(duì)電機(jī)絕緣也很有利，因此我們采用普通電壓等級(jí)的模塊，用三電平結(jié)構(gòu)，采用單元組合的方式，僅用四個(gè)單元即解決了此問題，而且裝配起來方便美觀，電機(jī)噪音也比較低，運(yùn)行也比較可靠。在現(xiàn)場(chǎng)按裝后，根據(jù)實(shí)際工況，頻率僅調(diào)到35HZ即可滿足要求，節(jié)電效果十分顯著。
　   3、變頻改造應(yīng)注意的問題
　   由于礦用通風(fēng)機(jī)一般為扇風(fēng)機(jī)，即向外抽風(fēng)，一般采用的是離心式風(fēng)機(jī)，拖動(dòng)慣量比較大。因此在改造中，在調(diào)整變頻器的參數(shù)時(shí)應(yīng)十分注意。
　   由于慣量比較大，在停機(jī)的過程中，電動(dòng)機(jī)勢(shì)必要進(jìn)入發(fā)電狀態(tài)，若此時(shí)變頻器停機(jī)時(shí)間短，發(fā)電的能量即會(huì)進(jìn)入變頻器形成倒灌，造成變頻器主電路電壓升高而損壞主器件。筆者就曾遇到過類似情況。在新疆的第一臺(tái)離心風(fēng)機(jī)變頻器，由于用戶不熟悉負(fù)載情況，調(diào)整的參數(shù)因下降時(shí)間短而造成了電解電容全部爆裂，就是由于停機(jī)過程中過電壓造成的。傳統(tǒng)的處理方式是加制動(dòng)單元，將該部分能量以能耗制動(dòng)的方式釋放掉。若用戶對(duì)停機(jī)時(shí)間無特殊要求，也可將變頻器的下降時(shí)間盡量延長(zhǎng)，讓其與電機(jī)的自由停車時(shí)間相一致，即可避免此類問題。
　　對(duì)于升速時(shí)間，由于負(fù)載慣性比較大，電動(dòng)機(jī)的升速時(shí)間若跟不上變頻器頻率變化的時(shí)間，變頻器即會(huì)出現(xiàn)過流保護(hù)，而不能正常工作。因此其升速時(shí)間也不能太短，一般以變頻器正常工作為宜。
其他參數(shù)可比照普通變頻器的參數(shù)予以設(shè)置。
　   4、結(jié)束語(yǔ)
　   總之，礦用通風(fēng)機(jī)采用變頻調(diào)速，不但實(shí)現(xiàn)了軟起停，節(jié)約了電能，而且可根據(jù)巷道的風(fēng)量需求方便的進(jìn)行調(diào)速，應(yīng)用效果是十分理想的。我國(guó)的煤礦企業(yè)相當(dāng)多，變頻器在這一方面的應(yīng)用應(yīng)當(dāng)是十分廣泛的。