变频技术在煤矿风机中的作用有哪些?

由于大多数煤矿风机直接由异步电机驱动 , 存在启动电流大、机械冲击大、电气保护特性差等缺点 , 不仅影响风机的使用寿命 , 而且在负载发生机械故障时也不能瞬间动作保护设备 , 经常出现泵损坏、电机烧毁的情况 。变频技术在煤矿风机中的应用 , 不仅可以提高风机的运行效率 , 还可以满足煤矿安全生产的用风需求 , 同时保护电机 , 降低能耗 。
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煤矿巷道通风系统在煤矿安全生产中起着至关重要的作用 , 主通风机是保证通风系统的重要设备 。由于功率大 , 昼夜连续运行 , 消耗了大量的电能 。风机耗电量占煤矿总用电量的15%~20% , 有的高达30% 。风机的实际工况取决于风机的特性曲线和矿井的阻力特性曲线 。在生产过程中 , 矿阻特性曲线发生变化 。随着煤矿采掘的不断延伸和巷道的延伸 , 所需风量也随之增加 。风量和风压随着煤矿生产能力等条件的变化而不断变化 。根据所需风量 , 通过调节叶片角度和风网阻力来实现传统的调节方式 。调节叶片角度可以调节风量 , 但风扇效率低 。调节网络增加系统电阻可以调节风量 , 但浪费电能 , 调节不方便 。节能减排已经成为我国的基本国策 。煤矿企业不仅是能源的大生产者 , 也是能源的大消费者 。许多煤矿企业非常重视高耗能电气设备的节能和技术改造 。利用变频调速改变风机转速、调节风量 , 对保证安全生产、节能降耗、提高经济效益具有重要意义 。
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一、变频技术的原理
变频器有两种类型 , 一种是交流-交流 , 另一种是交流-DC-交流 。前一种变频器可以直接转换成频率和电压可控的交流电 。对于另一种形式 , 第一个工作步骤是让工频交流电流经整流器 , 然后通过相应的转换使其变成直流电 , 再让新转换的直流电流入逆变器 , 这样流出后就可以转换成可调的直流电 。根据这种变换的特点 , 前者也可以称为直接变频器 , 后者也可以称为间接变频器 。间接变频器主要由主电路和可控电路组成 。各部件的作用如下:整流器的作用是通过各种机制将具有三相性质的交流电转换为直流电 。中间相关链接 。异步电动机是逆变器的负载 , 是感性负载 。
无论电机处于何种电气状态 , 功率因数经全面计算都不可能等于1 , 必然导致DC环节运行与电机运行之间出现无功功率 。逆变器的主要功能是将DC转换成频率和电压可调的三相交流输出 。
二、变频技术在煤矿风机中的作用
变频技术在煤矿通风机中的作用是使变频器相应地取代开关柜 , 这将导致应用初期成本相应增加 。但从长远来看 , 节能的意义会慢慢体现出来 , 可以实现大量的电力成本节约 , 为煤矿节约相关工作树立榜样 。
1.节约能源
在煤矿中 , 一般采用机械和电气的方法来调节风量 。为了调节风扇的风量 , 必须相应地调节机器内部的叶片 。但是 , 这种操作有一个缺点 , 那就是相应的工作效率太低 。虽然可以通过相应的调节来调节风量 , 但是耗电量太大 。变频技术是有效调节风量的最佳方式 。风量在系数上与功率和转速成正比 , 所以理论上调整相应的转速是最有效的 。经过大量实践证明 , 变频技术应用于通风机后 , 可节约电能30%以上 , 为我国节能事业做出了巨大贡献 。
2.可以实现电机的软启动
经过实际观察 , 该技术应用后 , 电机的电流只是从零开始启动 , 直到足以满足实际应用要求 , 才出现具有冲击功率的快速电流 , 对延长相关机器的使用寿命起到了重要作用 。