变频器在矿井透风机上的节能应用.docx
变频器在矿井透风机上的节能应用网络转载导语：矿井透风机是关系到煤矿消费平安的重要设备。采用变频器控制矿井透风机,可能到达很好的节能效果。配合可编程逻辑控制器(PLC)以及各类传感器,可以方便的组成矿井透风机的闭环控制系统,实现恒压、恒温或者是恒风量控制。1、矿井透风机矿井透风机是煤矿消费的重要固定设备，其运行情况直接关系到煤矿消费的平安。在煤矿消费设备中，透风机设备主要用于透风系统对井下输送新颖空气，增加井下氧气浓度并排除井下有害气体。透风系统通常是根据消费需要对压力、风速、风量、温度指标进展控制和调节以适应工艺需求和运行工况，而最常用的控制手段那么是调节风门、挡板开度的大小来调整受控对象。这样，不管消费的需求大小，透风机都要全速运转，而运行工况的变化那么使得能量以风门、挡板的节流损失掉了。这种调节方式，不仅控制精度受到限制，而且还造成大量的能源浪费和设备损耗，进而导致消费本钱增加，设备使用寿命缩短，设备维护、维修费用高居不下。风机在设计经过中很难计算管网管的阻力，更不易考虑到长期运行经过中发生的各种问题，因此，通常总是把系统的最大风量和风压裕度作为选型的根据，同时风机的型号和系列分级是有限的，所以往往在选取不到适宜的风机运行时就往上靠，使得裕度大于20%-30%的选型较为常见。这些过大裕度的风机运行时，只有靠调节风门或者风道挡板的开度来知足消费工艺对风量的要求。采用调速控制装置，通过改变透风机转速，进而改变风机风量以适应消费工艺的需要，这种调节方式称为风机的调速控制。风机以调速控制方式运行能耗最省，综合效益最高。沟通电动机的调速方式有多种，变频调速是高效的最正确调速方案，它可以实现风机的无级调速，并可方便地组成闭环控制系统，实现恒压、恒温或者恒风量控制。2、矿井透风机用变频器的选择在矿井透风机上的应用，其作用主要是两方面，一是在矿井透风机上应用变频器可以提升透风机的使用效率，即有节能的作用。二是提升了矿井透风系统的自动化控制程度，采用闭环控制方式可以有效进步透风机的自动控制程度并进步节能效果。那么，矿井透风机该怎样选用变频器呢？首先来讲，要考虑的是风机在如今的运行工况下，是否还有节能的潜力，假如如今运行时风门已经接近全部翻开才能知足矿井需要的风量，那么这台风机就没有了安装变频的必要；反之，那么可以考虑选用变频器来调速。其次，矿井透风机属于平方转矩类负载，应选用合适于透风机使用的通用型变频器，一般根据主扇风机电动机的额定电流选用变频器，变频器的电压等级应符合电源与电动机的额定电压要求，额定输出电流大于主扇风机电动机的额定电流，另外要留意变频器经常运行频率不能太低，防止电动机温升过高。最后，要选用正规厂家、经过运行证实质量可靠、售后效劳好的变频器产品。3、矿井透风机的变频闭环控制系统闭环控制是控制论的一个根本概念。指作为被控的输出以一定方式返回到作为控制的输入端，并对输入端施加控制影响的一种控制关系。在控制论中，闭环通常指输出端通过“旁链方式回馈到输入。输出端回馈到输入端并介入对输出端再控制，这才是闭环控制的目的，这种目的是通过反应来实现的。闭环控制是根据控制对象输出反应来进展校正的控制方式，它是在测量出实际与方案发生偏向时，按定额或者标准来进展纠正的。闭环控制，从输出量变化取出控制信号作为比拟量反应给输入端控制输入量，一般这个取出量和输入量相位相反，所以叫负反应控制，自动控制通常是闭环控制。闭环控制有反应环节，通过反应系统使系统的准确度进步，响应时间缩短，合适于对系统的响应时间，稳定性要求高的系统。3.1矿井透风机闭环控制系统的设计矿井透风机的闭环控制系统，其主旨是在于解决现有的透风机不能根据现场环境进展工作状态的自己调节，存在电能浪费及平安隐患的问题。矿井透风机闭环控制系统是由包括透风机、变频器、可编程逻辑控制器来组成，可编程逻辑控制器配置有反应信号收集单元，透风机、变频器、逻辑控制器和负反应收集单元构成闭环控制单元。该系统能实时收集矿井瓦斯浓度、风机风压等数据对透风机转速进展闭环控制，进步了智能化程度，有效的节约了电能，且透风机设置有过压、欠压、超温保护装置，当一台透风机单元出现过压、欠压或者温度过高，可自动切换至另一台透风机，实现了故障情况下智能切换透风机，使得矿井下可以实时有透风机送风，进步了矿井下工作人员的平安系数。3.2矿井透风机变频闭环控制系统的组成矿井透风机闭环控制系统通常是由透风机、变频器、可编程逻辑控制器以及负责信号数据收集的瓦斯浓度传感器、压力变送器、温度传感器等组成。(见图1)矿井透风机闭环控制系统至少包括2套由透风机、变频器、可编程逻辑控制器以及信号收集单元构成的闭环控制单元，且每个闭环控制电路的可编程逻辑控制器形成互锁。3.3矿井透风机变频闭环控制系统的详细施行如下图，矿井透风机变频闭环控制系统包括透风机、控制风机正反转和转速的变频器、对变频器输出频率进展控制的可编程逻辑控制器，用于收集反应信号的反应收集单元，包括瓦斯浓度传感器与压力变送器。可编程逻辑控制器、变频器风机、瓦斯浓度传感器构成正反应闭环C1，且闭环C1设为最高优先级，瓦斯浓度传感器用于收集与其浓度反应信号，当瓦斯浓度超过预设值或上升时，瓦斯浓度信号就会反应给可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器进展PID运算后控制风机转速加快，即增大透风机的鼓风量，降低瓦斯浓度。可编程逻辑控制器、变频器、透风机、压力变送器构成负反应闭环C2，且闭环C2的优先级低于闭环C1，即当瓦斯浓度过高或是上升的时候，闭环C2处于不工作状态，只有当瓦斯浓度低于预设值或是稳定不上升的时候，闭环C2的压力变送器将风压信号传送给可编程逻辑控制器，假如风压高于预设值，那么就下达指令给变频器降低透风机转速，到达节约电能的目的。透风机与电网之间设置有紧急启动开关，当闭环系统如变频器、可编程控制器、传感器等出现故障问题时，可以将透风机直接接入电网，进展工频50Hz的直接运行。4、完毕语在矿井透风机上应用变频控制技术，可以实现透风机的节能经济运行并通过由PID或者PLC、各类传感器等组成风机变频闭环控制系统，实现矿井透风系统的综合自动化监控。矿井透风机闭环控制系统具有很强的实时监测和故障诊断才能，变频器控制系统拖动透风机可以克制电机起动时大电流的冲击，明显进步透风机的治理程度，保证井下供风的平安、公道、稳定。
