礦井主通風機變頻節能技術的研究

摘 要：現如今隨著人類文明的進步，能源的緊缺已經成為了首要關注的問題。我國為推動可持續發展戰略，更要全面完善節能技術的應用，充分貫徹節能理念。其中，煤炭作為我國經濟建設中的重要資源，一方面需要對其擴大生產力度，另一方面也要減少生產中的能源消耗，實現綠色生產與良性生產。變頻節能技術的應用，主要是通過對電源的改變來實現電動機運行效率的調節，有著更容易操作以及更加節能等優勢。所以在目前的實際工作中，變頻節能技術也得到了更為廣泛的應用。對此，本文也將從多個角度出發，分析具體的可行性方法。

關鍵詞：礦井主通風機;變頻節能技術;技術分析;應用分析

0 引言

從我國目前礦井主通風機變頻節能技術應用與發展的實際情況來看，具有諸多意義，主要體現在變頻節能技術應用有利于降低通風機電能消耗，變頻節能技術應用有利于延長主通風機使用壽命，變頻節能技術應用有利于防止出現主通風機電機過熱現象，以及變頻節能技術應用有利于實現風量自動控制等一系列方面。釆礦企業要進一步落實好變頻節能技術的應用，充分發揮出變頻節能技術的優勢，推動我國礦山產業的進一步發展。并且過程中更好地貫徹綠色經濟理念與可持續經濟理念，一方面實現工作展開的效率、設備的使用壽命，另一方面也促進能源的節約，實現釆礦生產的良性發展與可持續發展。因此，本文針對問題，探討礦井主通風機變頻節能技術的研究。

1 礦井主通風機變頻節能技術的概述與原理

1.1 礦井主通風機變頻節能技術的概述

從過往的工作經驗積累來看，變頻節能技術主要是基于微電子技術的運用，并在之后對設備的頻率以及電機電壓實施調整，以此來達到科學運行下的能源節約。并且從當前變頻節能技術的實際應用來看，其廣度也要遠遠超過直流電機調速，具有效率更高、結構更簡單、范圍更廣泛等優勢。尤其是在釆礦生產中，變頻節能技術更有著重大意義。

1.2 礦井主通風機變頻節能技術的原理

變頻節能技術的工作原理主要體現在保障風機效率不變的前提下，對各工序正常運轉中的風機風量進行調節。通常情況下包括電源頻率、電動機磁極以及轉差率等三個方面。通過這三個方面的改變來達到轉速轉變的目的。

2 礦井主通風機應用變頻節能技術的意義與作用

2.1 變頻節能技術應用有利于降低通風機電能消耗

從礦井主通風機應用變頻節能技術的意義來看，首先便是對通風機的電能消耗進行降低。在過往的工作中，由于釆礦生產的需求，通風機往往要處于滿負荷的狀態下。同時，結合礦井工作的考量，眾多不同區域之間的風量也存在的一定差異。那么，在以上因素的共同作用下，都造成了嚴重的電能消耗。對此，通過變頻節能技術的應用，便可以根據風量需求的實際情況，來進行變頻調節，進而改善了過程電能消耗過大的問題。

2.2 變頻節能技術應用有利于延長主通風機使用壽命

從實際工作的觀察來看，在礦井主通風機急進行工頻電流啟動時，便會造成較大的電流。并且該電流由于超出主通風機的額定范圍，也會加劇設備的沖擊與損壞。對此，通過變頻節能技術的應用，便可以實現主通風機設備的軟啟動，將瞬間的電流控制在額定范圍內，極大程度地避免了電流對設備的沖擊損壞，也延長了設備的使用壽命。

2.3 變頻節能技術應用有利于防止出現主通風機電機過熱現象

礦井主通風機變頻節能技術的應用，不僅可以實現能源損耗的降低，也能夠對輸出的電壓進行控制。同時，在對這兩方面進行控制的過程中，依然能夠保證電機磁通的不變，進而有效緩解過熱現象的產生，確保礦井主通風機的安全與穩定。

2.4 變頻節能技術應用有利于實現風量自動控制

從過往的實際觀察來看，礦井主通風機主要是借助工頻電流來完成運行的。那么在這樣一個前提下，風量的調節也只能夠通過調節檔扳手來完成。不僅降低了通風機的效率，同時也沒有辦法更準確地滿足風量的實際需求。對此，通過變頻節能技術的應用便能夠很好地解決這一問題，實現變頻調速。同時，變頻節能技術應用中的風量自動控制，也能夠更好地契合不同工作面對風量要求的不同。

3 變頻節能技術在礦井主通風機中應用的具體體現

3.1 風機風量調節方式的選擇

礦井主通風機變頻節能技術的應用主要體現在兩個方面，首先從風機風量的調節方式選擇上來看。在進行實際的釆礦生產作業時，往往需要結合不同的生產需求來對風機的工況進行調節。由此可見，礦井作業通風的風向并不是固定的，而是動態的。在以往工作中，主要是借助葉片安裝的角度以及風量節流的調節來完成風量控制的。但是這樣一種方式仍存在很多限制，必須要在停機狀態下才能夠操作。一方面會降低風機運行的效率，另一方面也會造成大量的不必要浪費。對此，通過負壓值變化規律來應用的變頻調節技術，不但能夠保證風機運行的效率，也能夠保證在各個工況正常運行的基礎上實現風機風量的有效調節。此外，考慮到風機本身屬于平方轉矩類負載，所以在進行變頻器選擇時，也要考慮到風機水泵的匹配情況。一般情況下認為，在進行變頻的選擇時，首先要對主扇風機電機的額定電流進行分析，同時要做到電壓等級與電動機以及額定電壓的符合。在此過程中，也要關注好電動機的問題，避免出現溫度異常情況。如果變頻器的功率較大，也要做好輸入電抗器方面的工作。進而達到電網電壓波動合理抑制的作用，確保變壓器在運行過程中的安全與穩定。

3.2 變頻控制方式與控制方案

變頻調速器作為一種新型的電力變換裝置，在當前的工業生產中也受到了越來越多人的關注，并已經得到了十分廣泛的應用。通過變頻調節技術的應用，能夠進一步延長設備的使用年限，并同時對設備使用中的能源損耗進行降低。一般情況下，礦井通風大都會選擇兩臺防爆抽出式對旋軸流通風機。這兩臺通風機互為備用，并確保兩臺通風機在轉速上的相同。那么通過變頻調節技術的應用便可以實現兩臺通風機的同時啟停。當然根據實際需要，也能夠對兩臺通風機進行分別啟動。

4 礦井主通風機變頻節能技術應用改造分析

從當前礦井主通風機變頻節能技術的改造來看，主要體現在兩個方面。其一是通風機的變頻器安裝上，其二是通風機的葉輪葉片角度調節上。但是從實際角度出發，這兩個方面都存在明顯的優缺點。首先，在變頻器安裝上，雖然能夠達到風量以及風機功率的自動調節，但是成本耗費卻非常大，尤其是前期成本，會給企業造成嚴重的經濟負擔。其次，在葉輪葉片調節上，雖然成本投入不大，但是能耗的問題仍沒有得到有效的解決。對此，在綜合考量兩種方法后，前者的優勢要更大，更利于持續發展。

5 結束語

綜上所述，從礦井主通風機變頻節能技術應用的實際情況來看，主要體現在兩個方面。即風機風量調節方式的選擇與變頻控制方式與控制方案。而應用的改造同樣也體現在兩個方面。即通風機的變頻器安裝與通風機的葉輪葉片角度調節。意在從多個角度出發，針對我國目前礦井主通風機變頻節能技術應用與發展的實際情況。分析問題誠意，找尋解決方法，制定更為科學、合理的方案策略，從而不斷提高工作展開的效率和質量，促進我國釆礦產業的發展，以及變頻節能技術的發展。

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作者簡介：

劉勝（1978- ），男，山西沁縣人，學歷：本科，現主要從事礦山機電工作。