通過對煤礦FBCDZ係列大型對旋風機配套電動機、電dian器qi在zai發fa展zhan過guo程cheng中zhong暴bao露lu出chu來lai的de問wen題ti進jin行xing分fen析xi，找zhao到dao了le一yi種zhong解jie決jue問wen題ti的de技ji術shu方fang案an。變bian頻pin技ji術shu與yu專zhuan用yong電dian動dong機ji技ji術shu的de研yan究jiu與yu應ying用yong，使shi大da型xing對dui旋xuan風feng機ji的de發fa展zhan有you了le重zhong大da突tu破po，新方案的實施對於煤礦的安全生產、改善環境，以及節能降耗起到了積極的推動作用。

　　FBCDZxiliefengjishifangbaochouchushiduixuanzhouliutongfengji，zhuyaoyongyumeikuangjingxiazhutongfeng。jiegouyuanlirutusuoshi，qijiangliangtaixiangtonggonglvdediandongjianzhuangzaifengjiliudaozhongyang，bingzaimianduimianbuzhidediandongjizhoushenshangzhilianlianggedafengshan，chengweiⅠ級風機和Ⅱjifengji，liangfengjixuanxiangxiangfan。fengjizaiyunxingzhong
，jianglaizijingxiadehanwasikongqichouchu
，fengjingdiandongjiwaigeliuzhaosizhoutongdaoliuchu。diandongjidelengqueyoudaqihuanjingzhongdekongqicongkou1
、2進入電動機內部
，從口3、4流出。由於這種結構的風機能獲得高的風壓和效率
，而且占地麵積小
，無需建風機房，建設周期短
、基建投資少，因此
，近年來在煤礦主通風中應用較多
，特別是在中
、小型風機中發展較快。

　　suizhemeitanxingyedefazhan

，fengjishiyongliangyuelaiyueduo

，erqieqigonglvyezaixianggengdadefangxiangfazhan
，ranerzheyedailaiyixiliedewenti
，lirupubiancunzaidediandongjibuyibaoyang、軸承容易損壞
、調節風量不能節能，以及大功率風機起動等問題。

　　上(shang)述(shu)問(wen)題(ti)的(de)存(cun)在(zai)限(xian)製(zhi)了(le)此(ci)類(lei)風(feng)機(ji)的(de)發(fa)展(zhan)
，尤(you)其(qi)是(shi)向(xiang)大(da)功(gong)率(lv)方(fang)向(xiang)發(fa)展(zhan)。因(yin)此(ci)風(feng)機(ji)的(de)發(fa)展(zhan)關(guan)鍵(jian)在(zai)於(yu)電(dian)動(dong)機(ji)技(ji)術(shu)與(yu)電(dian)氣(qi)控(kong)製(zhi)技(ji)術(shu)的(de)改(gai)進(jin)與(yu)提(ti)升(sheng)。近(jin)幾(ji)年(nian)，業(ye)內(nei)同(tong)仁(ren)也(ye)在(zai)這(zhe)方(fang)麵(mian)投(tou)入(ru)了(le)大(da)量(liang)研(yan)究(jiu)，但(dan)效(xiao)果(guo)都(dou)不(bu)理(li)想(xiang)，特(te)別(bie)是(shi)對(dui)大(da)風(feng)機(ji)配(pei)套(tao)專(zhuan)用(yong)電(dian)動(dong)機(ji)及(ji)電(dian)氣(qi)的(de)研(yan)究(jiu)。

　　探索與研究解決方案

　　如ru何he提ti高gao電dian動dong機ji的de技ji術shu水shui平ping和he電dian氣qi控kong製zhi技ji術shu水shui平ping，是shi此ci類lei風feng機ji是shi否fou可ke靠kao且qie節jie能neng的de關guan鍵jian。按an照zhao研yan究jiu課ke題ti的de需xu要yao，根gen據ju市shi場chang調tiao研yan
，選xuan擇ze了le一yi個ge國guo有you煤mei礦kuang風feng機ji擴kuo能neng改gai造zao項xiang目mu作zuo為wei研yan究jiu對dui象xiang
，進jin行xing了le卓zhuo有you成cheng效xiao的de研yan究jiu並bing取qu得de了le重zhong要yao成cheng果guo。

　　該礦原風機為對旋風機

，總功率為2×630kW，根據該礦發展規化，五年內將使風量使用量最大化，供風總功率為2×1850kW，是目前最大功率的對旋風機。如果這個項目獲得成功
，將能滿足國內目前對對旋風機的需求。

　　本項目總技術方案選擇適合風機工況的世界最先進的變頻器，研製大型對旋風機專用電動機。具體技術方案簡要分析如下：

　　1. 變頻器的選擇

　　考kao慮lv到dao大da功gong率lv電dian動dong機ji起qi動dong時shi對dui舊jiu礦kuang老lao電dian網wang可ke能neng產chan生sheng的de影ying響xiang，以yi及ji風feng機ji在zai不bu同tong風feng量liang時shi的de工gong況kuang，選xuan擇ze了le變bian頻pin器qi控kong製zhi技ji術shu。一yi是shi減jian輕qing電dian動dong機ji起qi動dong時shi對dui老lao電dian網wang的de影ying響xiang

；二是可在不同的工況下實現節能。經過反複論證
，本項目選擇了具有國際先進技術的ACS5000變頻器
，連續輸出功率為400～2500kW
；每相輸出電壓為4kV
；冷卻方式為風冷。變頻器采用直接轉矩控製（DTC）技術，對電動機進行轉矩與速度控製。半導體開關器件采用IGCT
，該技術具有控製模式，功率模塊簡化、結構更加緊湊合理，使所控製電動機獲得卓越的轉矩特性和速度特性。

　　2. 變頻器直接轉矩控製技術

　　本變頻器采用直接轉矩控製（DTC）技術，DTC技術是繼矢量控製（VC）技(ji)術(shu)之(zhi)後(hou)的(de)一(yi)種(zhong)新(xin)型(xing)交(jiao)流(liu)變(bian)頻(pin)調(tiao)速(su)技(ji)術(shu)。逆(ni)變(bian)器(qi)的(de)開(kai)關(guan)狀(zhuang)態(tai)由(you)電(dian)動(dong)機(ji)的(de)核(he)心(xin)變(bian)量(liang)磁(ci)通(tong)和(he)轉(zhuan)矩(ju)直(zhi)接(jie)控(kong)製(zhi)。測(ce)量(liang)的(de)電(dian)動(dong)機(ji)電(dian)流(liu)和(he)直(zhi)流(liu)電(dian)壓(ya)作(zuo)為(wei)自(zi)適(shi)應(ying)電(dian)動(dong)機(ji)模(mo)型(xing)的(de)輸(shu)入(ru)，該(gai)模(mo)型(xing)每(mei)25μm產(chan)生(sheng)一(yi)組(zu)精(jing)確(que)轉(zhuan)矩(ju)和(he)磁(ci)通(tong)的(de)實(shi)際(ji)值(zhi)。電(dian)動(dong)機(ji)轉(zhuan)矩(ju)比(bi)較(jiao)器(qi)將(jiang)轉(zhuan)矩(ju)實(shi)際(ji)值(zhi)與(yu)轉(zhuan)矩(ju)給(gei)定(ding)調(tiao)節(jie)器(qi)的(de)給(gei)定(ding)值(zhi)做(zuo)比(bi)較(jiao)
，磁(ci)通(tong)比(bi)較(jiao)器(qi)將(jiang)磁(ci)通(tong)實(shi)際(ji)值(zhi)與(yu)磁(ci)通(tong)給(gei)定(ding)調(tiao)節(jie)器(qi)的(de)給(gei)定(ding)值(zhi)做(zuo)比(bi)較(jiao)。依(yi)靠(kao)來(lai)自(zi)這(zhe)兩(liang)個(ge)比(bi)較(jiao)器(qi)的(de)輸(shu)出(chu)，優(you)化(hua)脈(mai)衝(chong)選(xuan)擇(ze)器(qi)決(jue)定(ding)逆(ni)變(bian)器(qi)的(de)最(zui)佳(jia)開(kai)關(guan)狀(zhuang)態(tai)，省(sheng)掉(diao)了(le)複(fu)雜(za)的(de)矢(shi)量(liang)變(bian)換(huan)與(yu)電(dian)動(dong)機(ji)數(shu)學(xue)模(mo)型(xing)的(de)簡(jian)化(hua)處(chu)理(li)。

　　3. ACS5000高壓變頻器功率模塊

　　變頻器采用36脈衝多重化整流方式。要求配套移項變壓器，副邊繞組采用6套次級繞組
，采用沿邊三角形得到曲折接法，以滿足36脈衝輸入整流橋的要求，諧波完全滿足IEEE-519和GB/T14549諧波標準。

　　逆變器為電壓型九電平無熔斷器（VSI-MF）設計。控製方式基於DTC控製技術的ACS5000變頻器無需在電動機側加裝碼盤
，就可提供精確的速度和轉矩控製。

　　4. 特殊功能

　　基於電動機銘牌上的數據，ACS5000內部DTC電動機模型的所有參數將自動計算。此程序通常在調試時隻需運行一次（空載辨識時間為5min）。如果需要（例如ACS5000變頻器驅動其他電動機）可以隨時進行電動機辨識運行。

　　ACS5000變頻器可設置多組危險頻率段，在變頻器控製電動機加速過程中
，可快速跨越風機所有危險頻率段。

　　當電動機負載未飽和時
，ACS5000自動優化電動機磁通，降低總體能耗和電動機噪聲。依據負載轉矩和速度，總體效率（變頻器和電動機）可以提高1%～10%。

　　實施與結果

　　經過近一年的產品研製
，設備於2009年7月份開始試運行，經測定所有性能指標均達到了設計的技術要求。

　　變頻器電網側與電動機側的諧波符合GB/T14549要求；

　　在起動過程中電流僅為額定電流的1.1倍，沒有強電流衝擊，礦區內電網正常使用，未受影響
；

　　係統能夠按照要求進行調速，並能避開風機諧振點，順利跨越危險轉速；

　　風機的切換順利，起停之間時間減少
，風機靠能耗製動停轉，比原來機械製動更可靠且操作簡單
；

　　有效滿足了井下不同工況對風量的要求，電動機在60%負荷時，不需要開關風門大小調節，可減少輸入功率135kW；

　　電動機的軸承運行溫度低且平穩，潤滑良好。在當地最高環境溫度37℃時
，溫度也未超60℃。免去了過去電動機定期注
、排油脂的工作，不用擔心油脂過多或過少而引起軸承潤滑不良的事故
；

　　電動機繞組溫度一直保持在65℃以下；

　　整個係統的噪聲比原來風機噪聲降低15dB
，使工作環境得到改善。

　　變頻技術成為最佳選擇

　　FBCDZ係列對旋風機向更高功率的方向發展，電氣控製技術與專用電動機技術是關鍵。變頻技術容易實現平穩起動
、方fang便bian調tiao速su，煤mei礦kuang主zhu井jing通tong風feng為wei了le滿man足zu不bu同tong工gong況kuang對dui風feng量liang的de要yao求qiu，往wang往wang選xuan擇ze較jiao大da電dian動dong機ji功gong率lv，變bian頻pin技ji術shu使shi其qi節jie能neng成cheng為wei最zui佳jia選xuan擇ze。其qi次ci，風feng機ji專zhuan用yong電dian動dong機ji的de研yan究jiu是shi提ti高gao風feng機ji運yun行xing可ke靠kao的de關guan鍵jian，特te別bie是shi軸zhou承cheng結jie構gou的de設she計ji、潤滑方式、mifengfangshidexuanze，yijidiandongjidelengquexitongdesheji，doubixukaolvdiandongjishiyongdeteshuhuanjing
，bunengyongyibandiandongjilaitidai。jingguobuduandigaijinhetigao，daxingduixuanfengjijishujianghuiriquchengshu，yizhongxingnenggengjialianghao、更加安全可靠的煤礦通風設備將會成為煤礦安全生產
、節能降耗的有力支持。