一、引言 　　主扇風機是礦山企業(yè)為礦井送風的主要設備。設備性能的優(yōu)劣直接影響著礦井安全生產和經濟合理運行狀況。目前，國陽二礦維運區(qū)北茹風機房使用兩臺軸流式風機，風機型號為AGF 606 -3.2-2.0-2，其電機型號為Y9001-8。之前由于傳統(tǒng)設計等因素的影響，導致我礦風機存在效率低、能耗高、“大馬拉小車”的現象。為此，采用高壓變頻器對軸流式風機電機進行調節(jié)，實現節(jié)能降耗的總體目標。 　　二、HIVERT型高壓變頻器在主扇上的應用 　　1、主扇風機 　　國陽新能二礦共有5臺主扇風機運行，南山風機、外南溝風機、桑掌風機、龍門風機、北茹風機，啟動方式分別為頻敏電阻啟動、可控硅勵磁啟動、軟啟動、直接啟動、可控硅勵磁啟動。 　　2、北茹主扇風機變頻改造　 　　大型同步電動機的啟動是個相當復雜的問題。如果用減壓啟動，不但需要很大的變壓器、電機結構又相對復雜，且啟動對電網有較大的沖擊。原北茹風機采用同步電動機可控硅勵磁啟動?，F北茹更換為AGF 606 -3.2-2.0-2型風機，采用三相異步電動機變頻啟動。變頻器為北京合康億盛變頻科技股份有限公司生產的HIVERT-Y 06/500型高壓變頻器（如圖1所示）。

圖1 北茹風機房高壓變頻器

　　北茹使用合康高壓變頻器啟動風機（如圖2），首先確認配電室母線已得電，合上變頻受電開關，操作變頻啟動柜按鈕，之后合上切除變頻柜開關，實現風機啟動。變頻器啟動風機，通過對輸入電動機電壓電流的調節(jié)控制，提高了風機滿載運行功率因數，節(jié)約電能，減小啟動對電網的沖擊。

圖2  電動機啟動一次接線圖

　　3、變頻器的重要作用 　　（1）變頻器節(jié)能 　　變頻器調速節(jié)能的原理： 　　圖3中曲線為恒速n1下H=f(qv)曲線，其與h=f(qv)交與A點,對應風量qv1。此時風機軸功率PF與矩形qv1AH10的面積成正比。若欲將風量減半，使用擋板控制時，則新的h0=f(qv)曲線與H=f(qv)曲線相交于B點，此時風機軸功率PF正比與qv1AH10的面積。由圖可見，兩者面積相差不大。如果采用調速方法將風機轉速降為n2，對應的h0=f(qv)與H0=f(qv)曲線相交與C點，此時與風機軸功率PF成正比的矩形的面積qv2CH30明顯減少。這說明軸功率下降了很多,節(jié)能效果十分明顯。

  　?。?）變頻器特點

　　高壓變頻器的功率單元進行了模塊化設計，使日常維護工作更加方便。合康變頻器的輸出電此變頻器的轉矩提升功能，提升了風機低頻運行時的輸出電壓，提高了低頻運行時的輸出轉矩。轉速(飛車)啟動功能，實現電機在旋轉中再啟動，滿足了生產過程中對連續(xù)性的要求。此變頻器具有瞬時停電功能，逆變可以充電，保證電網系統(tǒng)在瞬間掉電時仍可以正常運行。改造后，具備同步投切功能，實現電機在電網與變頻之間“無擾動”切換，減小了對風機及電網的沖擊。變頻器人性化設計，人機界面操作容易，功能強大。 　　HIVERT高壓變頻器還具有以下保護功能、特性： 　?、偻ㄟ^高壓變頻器還可以具有缺相保護； 　?、谶^壓保護； 　　③過熱保護； 　?、芟蘖鞴δ?； 　?、菘刂齐娫垂收线B鎖保護； 　?、蘅刂齐娫措p路冗余； 　?、吖β蕟卧c控制器光纖通訊，完全電氣隔離； 　?、嘞到y(tǒng)閉環(huán)運行，可由用戶設定的現場被控量（比如壓力、溫度等）的期望值，來自動調節(jié)電機轉速。 　　三、技術探討 　　在北京合康公司生產的HIVERT-Y 06/500型高壓變頻器安裝使用過程中，我們發(fā)現并總結了一些此變頻器在實際運用中出現的問題，共同探討。 　　1、啟動柜中增加變頻器受電開關，實現變頻器自控一體化。建議啟動柜可設計為雙層，上層為變頻器受電柜（包括綜合保護裝置），下層為啟動柜。 　　2、用于大功率設備的高壓變頻器，可增加“自動化集成監(jiān)控系統(tǒng)”。實現高壓電源接入時，在控制器上可看到實際電壓的顯示，在液晶屏上能看到“ABC”圖標顯示，說明高壓已接入，并且可保證相序正確。 　　3、實際風機運行中，變頻運行在20Hz~25Hz時，工頻柜綜合保護裝置動作報警。根據現場分析，變頻器輸出電流經過星點柜進入工頻保護裝置，變頻器內電流存在差流。 　　4、變頻器與風機連接過程中，發(fā)現接口模塊有許多重復接口。建議可根據用戶需求定做接口模塊，節(jié)約成本。 　　5、增加能夠監(jiān)控風機風量的自動監(jiān)控裝置，在變頻器閉環(huán)運行時可根據風量自動調節(jié)頻率，節(jié)能效果更顯著。 　　6、在變頻器輸出一次回路中增加短路裝置，以避免由于電動機故障造成變頻器內單元爆炸，使故障進一步擴大。 　　7、由于IGBT在導通過程中“ 、-”變化，實際監(jiān)視中，電動機輸出功率參數和數值跳躍大不能夠穩(wěn)定在基本參數內，應加裝恒流穩(wěn)定變送器，使監(jiān)控更加完善。 　　8、為了更好的監(jiān)測節(jié)能效果，建議在變頻器中增加一套節(jié)能效果比較系統(tǒng)，最好能夠打印數據。 　　9、通過北茹風機改造，我們對北京合康高壓變頻器有了一定了解，建議合康公司生產SVG設備，為供電系統(tǒng)安全節(jié)能提供更多的產品支持。 　　四、小結 　　改造風機采用變頻技術后，風機啟動速率更平穩(wěn)，運行電流明顯減小，具有很明顯的節(jié)電能力。用高壓變頻器后，啟動頻率低、轉速低，電流小且平穩(wěn)，實現軟啟動。避免了用工頻啟動時的大電流大轉矩對電機、電纜、開關及機械設備的不利沖擊，不僅延長了電機等設備的使用壽命，也減輕了軸承的磨損，提高了設備的可靠性。 　　HIVERT-Y 06/500型高壓變頻器自投運以來，既保證了裝置的安全平穩(wěn)運行，又節(jié)約了能耗，可見在風機上推廣使用變頻器具有很大潛力，可以帶來很好的經濟效益和社會效益。