摘 要： 煤矿风井主通风机通过采用交直交高压变频器，实现通风机运行的变频调速，取得显著的节能效果，降低通风机的机械强度和电气冲击，延长使用寿命，提高负载功率因素，杜绝工作人员的误操作现象，提高通风机的安全运行系数和运行周期。阐述变频器调速的原理，介绍交直交高压变频器的系统结构和工作原理。
关键词： 煤矿主通风机；交直交高压变频器；节能
0 引言
煤矿主通风机用于向井下提供新鲜风流、排除污浊空气和有害气体，是煤矿安全生产的主要用电设备之一，平均电耗约占煤矿电耗的15%，其节能运行在煤矿节电中占有重要的地位。煤矿主通风机在设计选型时，往往以最大开采量时所需的风量为依据，一般都留有余量，无法进行调速运行，只能通过调整风机叶片角度和风道挡板来控制风量和风压。这种办法虽然简单，但很不经济，运行中通风阻力增大造成电能的大量浪费，且通风能力余量越大浪费越大。全国各大中小型煤矿企业中，普遍存在主通风机运行效率低，浪费严重的问题。在风机的实际使用中，运行效率只有少数达到70%，通常为50%，少数仅为30%左右。利用变频调速技术实现通风机的风量调节将是最理想、最有效、最节能的调节方法。
1 通风机及变频器技术参数
我矿主通风机采用南阳防爆集团有限公司的FBCDZNo.25/2
×250型轴流式通风机，电机额定功率：2×250kW。变频器采用HIVERT-Y06/077交直交高压变频器，额定输入电压：6kV，额定输出电压：6kV，额定输出容量：800kVA，输出频率范围：-50Hz～50Hz，频率步进：0.01Hz，调制技术：空间矢量控制的正弦波PWM技术，冷却方式：强迫风冷。
2 变频器原理概述
交直交高压变频器由移向隔离变压器、功率单元和控制系统组成。
2.1 移相隔离变压器
移相隔离变压器为干式变壓器，采用强迫风冷；原边为Y接法，与进线高压直接相连；副边绕组为延边三角形接法，副边绕组间有一定的相位差。
副边绕组为功率单元提供电源，绕组间相位差由功率单元数量及变频器电压等级而定。我矿采用的HIVERT-Y06/077交直交高压变频器每相串联5个功率单元，单元额定电压690V，输出相电压3450V，输出线电压6000V，移相角度12°，每相电压有11个电压等级。功率单元的输出电压经过功率单元串联叠波升压后，三相输出采用Y接线，中性点悬浮，得到线电压为6000V的可变频三相高压电源。串联的功率单元在增加电压等级数的同时，相邻电压等级之间的电压变化值大为减低，减少了dv/dt对主通风机电机绝缘的破坏，并明显降低了变频器输出电压的谐波含量。
2.2 功率单元
输入电源端R、S、T接变压器二次线圈的三相低压输出，三相二极管全波整流为直流环节电容充电，电容上的电压提供给由IGBT组成的单相H形桥式逆变电路。
功率单元通过光纤接收信号，采用空间矢量正弦波脉宽调制.
[2]张东，变频器在罗茨风机上的应用与节能[J].新疆有色金属，2007（04）.
[3]毛福兴，变频调速及其应用[J].硫磷设计与粉体工程，1994（04）.
[4]陶玉，变频器基本原理及其应用[J].矿业快报，2005（11）.
查看全文
false