一、現(xiàn)場系統(tǒng)情況

    煤礦因生產(chǎn)的特殊性，礦井通風系統(tǒng)關(guān)系到礦山的安全生產(chǎn)，所以通風系統(tǒng)在煤炭生產(chǎn)中具有舉足輕重的地位。其中主扇風機在煤礦生產(chǎn)中有著最重要的地位，隨著開采和掘進的不斷延伸，巷道延長，盡管風量基本不變，但風壓要求卻不斷增加，風機需用功率也隨之增加。根據(jù)反風及開采后期運行狀況來確定的主扇風機及拖動電動機的功率通常遠大于煤礦長期開采所需的正常運行功率。煤礦主扇風機采用500KW/6KV電動機傳動，電機采用直接啟動的方式。
    目前采用高壓電動機直接啟動，存在以下幾個問題：
    ●電能的嚴重浪費。煤礦的服務(wù)年限大多在60年以上，投產(chǎn)初期到井田穩(wěn)定開采一般在10年左右，這就意味著有這10年的時間里，主扇風機一直處在較輕負載下運行。由于工頻運行的電動機轉(zhuǎn)速不可調(diào)節(jié)，只能通過改變風機葉片的角度進行風量調(diào)節(jié)，因此造成能源浪費，增加了生產(chǎn)成本。
    ●啟動困難，機械損傷嚴重。主扇風機采用直接啟動，啟動時間長，啟動電流大，對電動機的絕緣有著較大的威脅，嚴重時甚至燒毀電動機。而電動機在啟動過程中所產(chǎn)生的單軸轉(zhuǎn)矩現(xiàn)象使風機產(chǎn)生較大的機械振動應(yīng)力，嚴重影響到電動機、風機及其它機械的使用壽命。
    ●自動化程度低。主扇風機依靠人工調(diào)節(jié)風機葉片調(diào)節(jié)風量和風壓，更不具備風量的自動實時調(diào)節(jié)功能，自動化程度低。在故障狀態(tài)下，如風流短路，將對礦井正常生產(chǎn)造成嚴重影響。
    為了礦井的安全生產(chǎn)和降低生產(chǎn)成本，提升該煤礦的自動化水平，對主扇風機進行變頻調(diào)速改造具有非常重要的意義。

二、高壓變頻改造方案

    考慮到現(xiàn)場設(shè)備實際運行的情況，煤礦主扇軸流風機變頻系統(tǒng)采用一拖二手動旁路方式，采用一臺變頻器分別單獨傳動二臺風機中的一臺風機的電動機，正常情況下，允許有一負載工作在變頻狀態(tài)，另一負載工作在工頻狀態(tài)，也可以兩臺都在工頻狀態(tài)；
該系列變頻采用若干個低壓PWM變頻功率單元串聯(lián)的方式實現(xiàn)直接高壓輸出。變頻器具有對電網(wǎng)諧波污染極小，輸入功率因數(shù)高，輸出波形質(zhì)量好，不存在諧波引起的電機附加發(fā)熱、轉(zhuǎn)矩脈動、噪音、dv/dt及共模電壓等問題的特性，不必加輸出濾波器，就可以使用普通的異步電機，不需要更換電機。