【正文】 纖（XS4）接收來(lái)自控制器的信號(hào)，經(jīng)接收解碼器解碼后用于對(duì) IGBT 及旁路開(kāi)關(guān)（可選）的控制。每個(gè)功率單元內(nèi)均有一塊控制板和一塊驅(qū)動(dòng)板。 . . . .. . 學(xué)習(xí)好幫手圖 311 功率單元原理圖功率單元可選單元旁路功能，當(dāng)某個(gè)單元發(fā)生缺相故障、過(guò)熱和 IGBT 故障而不能繼續(xù)工作時(shí)，該單元及其另外兩相相應(yīng)位置上的單元將自動(dòng)旁路，此時(shí)旁路開(kāi)關(guān) K 導(dǎo)通，以保證變頻器連續(xù)工作，并發(fā)出旁路報(bào)警。功率單元通過(guò)光纖接收信號(hào)，采用空間矢量正弦波脈寬調(diào)制（PWM）方式，控制Q1～Q4 IGBT 的導(dǎo)通和關(guān)斷，輸出單相脈寬調(diào)制波形。電壓等級(jí)數(shù)量的增加，大大改善了變頻器的輸出性能，輸出波形幾乎接近正弦波。增加電壓等級(jí)的同時(shí)，每個(gè)等級(jí)的電壓值大為降低，從而減小了 dv/dt 對(duì)電機(jī)絕緣的破壞，并大大削弱了輸. . . .. . 學(xué)習(xí)好幫手出電壓的諧波含量，圖 39 為 6kV 五單元變頻器輸出的 Uab 線電壓波形實(shí)錄圖，峰值電壓為 。相輸出 Y接，中性點(diǎn)懸浮，得到驅(qū)動(dòng)電機(jī)所需的可變頻三相高壓電源。圖 36這種多級(jí)移相疊加的整流方式，能夠消除大部分由獨(dú)立功率單元引起的諧波電流，可以大大改善網(wǎng)側(cè)的電流波形，使變頻器網(wǎng)側(cè)電流近似為正弦波，使其負(fù)載下的網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)達(dá)到 以上。由于IGBT 耐壓所限，無(wú)法直接逆變輸出 6KV、10KV，而因開(kāi)關(guān)頻率高、均壓難度大等技術(shù)難題無(wú)法完成直接串聯(lián)，因此高壓變頻器采用功率單元串聯(lián)，疊波升壓，充分利用常壓變頻器的成熟技術(shù)，具有很高的可靠性圖 35 變頻一次系統(tǒng)原理. . . .. . 學(xué)習(xí)好幫手輸入側(cè)移相變壓器將網(wǎng)側(cè)高壓變換為副邊的多組低壓，各副邊繞組在繞制時(shí)采用延邊三角接法，相互之間有一定的相位差相位差為 60176。 硬件概述1QF1QS~1U,VW2,1M~QS3旁 路 交 直 交 高 壓 變 頻2QF2M~2QS1QS2 旁 路10KV(或 6)母 線 10KV(或 6)開(kāi) 關(guān) 柜0KV(或 6)電 動(dòng) 機(jī) 10KV(或 6)電 動(dòng) 機(jī)變 頻 成 套 裝 置. . . .. . 學(xué)習(xí)好幫手高壓變頻器柜由：變壓器柜、控制/單元柜、手動(dòng)/自動(dòng)旁路柜(選配)組成，圖 33 和圖 34 為變壓器柜和功率單元柜實(shí)例圖片。? 一拖一方式：一臺(tái)風(fēng)機(jī)配一臺(tái)變頻器；兩臺(tái)風(fēng)機(jī)配置兩臺(tái)變頻器，各自獨(dú)立。變頻器的設(shè)置可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況與客觀需要，一臺(tái)變頻器帶一臺(tái)風(fēng)機(jī)或一臺(tái)變頻器通過(guò)切換帶兩臺(tái)風(fēng)機(jī)。 高壓供電系統(tǒng) 煤礦主通風(fēng)機(jī)一般是兩臺(tái)，一用一備。根據(jù)以上分析，采用變頻調(diào)速控制方案，通過(guò)選用工業(yè)利用區(qū)內(nèi)的最佳工況點(diǎn)，合理調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速，無(wú)間斷的實(shí)現(xiàn)主扇風(fēng)機(jī)需求風(fēng)量、風(fēng)壓，節(jié)電明顯，經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。因主扇風(fēng)機(jī)風(fēng)量還有很大調(diào)整空間，采用變頻技術(shù)，將葉片安裝角度調(diào)整到工業(yè)利用區(qū)內(nèi)的最佳工況點(diǎn)，通過(guò)調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)所需風(fēng)量、風(fēng)壓，通過(guò)節(jié)省風(fēng)量余量空間節(jié)省電動(dòng)機(jī)電能消耗，達(dá)到節(jié)電目的。依據(jù) （22）psfn)1(60??式中，n 為電機(jī)轉(zhuǎn)速；f 為電源頻率；p 為電機(jī)極對(duì)數(shù)；s 為轉(zhuǎn)差率。 。由流體力學(xué)可知：風(fēng)量與轉(zhuǎn)速的一次方成正比(Q∝n)；風(fēng)壓與轉(zhuǎn)速的平方成正比(T∝n 2)；軸功率與轉(zhuǎn)速的三次方成正比 (P∝n 3)。：風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速由 n1 降到 n2，根據(jù)風(fēng)機(jī)參數(shù)的比例定律，畫(huà)出轉(zhuǎn)速 n2 下的風(fēng)壓風(fēng)量(HQ)特性，如曲線 4，工作點(diǎn)由原來(lái)的 A 點(diǎn)移到 C 點(diǎn)。：風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速不變，調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)(開(kāi)度減小)，即增加管網(wǎng)阻力，使管網(wǎng)阻力特性變到曲線3，系統(tǒng)工作點(diǎn)由 A 移到 B。設(shè)工作點(diǎn)為 A，輸出風(fēng)量 Q1 為 100%，此時(shí)風(fēng)機(jī)軸功率 N1 同 Q1與 H1 的乘積，即面積 AH1OQ1 成正比。通過(guò)風(fēng)機(jī)特性曲線圖（圖 22）可以說(shuō)明其節(jié)能原理。圖 21 不同風(fēng)量調(diào)節(jié)方法功率消耗曲線(1擋板法；2前導(dǎo)器法；3液力耦合器；4繞線電動(dòng)機(jī)切換轉(zhuǎn)子電阻調(diào)速法；5變頻調(diào)速法?？紤]到礦井通風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率和系統(tǒng)可控性的提升，電力拖動(dòng)系統(tǒng)首選高壓變頻器，以利于實(shí)現(xiàn)主通風(fēng)機(jī)的變頻集中控制。從通風(fēng)機(jī)選型的過(guò)程和煤炭生產(chǎn)的實(shí)際情況，通風(fēng)機(jī)恒速運(yùn)行存電能的嚴(yán)重浪費(fèi)、啟動(dòng)困難，機(jī)械損傷嚴(yán)重、自動(dòng)化程度低等現(xiàn)象。但煤礦原根據(jù)反風(fēng)及開(kāi)采后期運(yùn)行工況所設(shè)計(jì)的通風(fēng)機(jī)及拖動(dòng)的電動(dòng)機(jī)的功率，通常遠(yuǎn)大于煤礦正常生產(chǎn)所需的運(yùn)行功率。隨著開(kāi)采及掘進(jìn)的不斷延伸，巷道延長(zhǎng)，所需的風(fēng)量也將不斷增加，風(fēng)機(jī)所用功率也將加大。如何以技術(shù)進(jìn)步和技術(shù)創(chuàng)新為先導(dǎo)，降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率是煤炭生產(chǎn)企業(yè)需要解決的迫切課題。采用交流變頻調(diào)速技術(shù)實(shí)現(xiàn)礦井主通風(fēng)機(jī)控制，可以方便地將以往在通風(fēng)機(jī)恒速運(yùn)轉(zhuǎn)下的風(fēng)量調(diào)節(jié)方式改為以調(diào)節(jié)交流電機(jī)轉(zhuǎn)速的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，從而達(dá)到改變通風(fēng)機(jī)運(yùn)行工況，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的，是礦井實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、綠色開(kāi)采的一種重要技術(shù)措施。目前，我國(guó)礦井主通風(fēng)機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行效率低的問(wèn)題仍相當(dāng)普遍與嚴(yán)重，據(jù)有關(guān)資料介紹，國(guó)有重點(diǎn)煤礦有 1/3 的機(jī)電設(shè)備處于高耗低效運(yùn)行狀態(tài)，運(yùn)行效率低達(dá) 30%~40%。. . . .. . 學(xué)習(xí)好幫手第 2 通風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速 通風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速的作用煤礦主通風(fēng)機(jī)連續(xù)、正常運(yùn)轉(zhuǎn)是保證礦井安全生產(chǎn)的必要條件，其運(yùn)轉(zhuǎn)效率的高低直接影響著礦井的電力消耗及生產(chǎn)成本。（2）通風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)的硬件配置通風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速監(jiān)控系統(tǒng)，分為高壓供電部分，低壓供電部分，控制部分等，其中高壓供電部分主要給通風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)供電，低壓供電部分主要給控制柜、操作臺(tái)供電，控制部分實(shí)現(xiàn)了通風(fēng)機(jī)的自動(dòng)化控制，本設(shè)計(jì)將詳細(xì)介紹各部分的結(jié)構(gòu)組成等。例如中國(guó)礦業(yè)大學(xué)“電子計(jì)算機(jī)在礦井通風(fēng)管理工作中的應(yīng)用”研究基礎(chǔ)上，結(jié)合“提高礦井主扇綜合運(yùn)行效益研究”項(xiàng)目，研制成風(fēng)機(jī)裝置性能測(cè)定計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；華東工業(yè)大學(xué)開(kāi)發(fā)研制了離心風(fēng)機(jī)、軸流風(fēng)機(jī)、冷卻塔風(fēng)機(jī)以及屋頂風(fēng)機(jī)全性能自動(dòng)檢測(cè)裝置；安徽理工大學(xué)的裴九芳、張新利用虛擬儀器對(duì)壓縮機(jī)的性檢測(cè)進(jìn)行了研究；浙江大學(xué)的武鋼、朱祖超利用虛擬儀器技術(shù)對(duì). . . .. . 學(xué)習(xí)好幫手水泵瞬態(tài)特性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究；廖俊、羅晟等進(jìn)行了計(jì)算機(jī)輔助風(fēng)機(jī)試驗(yàn)系統(tǒng)的研究；兗州礦業(yè)公司南屯煤礦和山東礦業(yè)學(xué)院共同研究了“南屯煤礦壓風(fēng)機(jī)工礦檢測(cè)系統(tǒng)” ；紅石巖煤礦的惠龍安開(kāi)發(fā)的基于虛擬儀器的礦用軸流式通風(fēng)機(jī)性能檢測(cè)與分析；華中科技大學(xué)的戚新波、范崢、陳學(xué)廣研制的基于虛擬儀器的風(fēng)機(jī)性能檢測(cè)系統(tǒng)等。但是這幾年，國(guó)內(nèi)也有一批高等院校和科研單位也逐漸將虛擬儀器應(yīng)用到汽車(chē)、礦山機(jī)械、工程機(jī)械等檢測(cè)領(lǐng)域。IBM 公司將虛擬儀器技術(shù)厚膜混合集成電路的檢測(cè)中，同樣也取得了鮮明的效果。而在當(dāng)代許多科學(xué)家和工程師把虛擬儀器應(yīng)用在檢測(cè)工程領(lǐng)域，并且取得了非常顯著的效果。為通風(fēng)機(jī)的安全、可靠、高效地運(yùn)行提供強(qiáng)有力的技術(shù)保障，這對(duì)于確保礦井的安全生產(chǎn)，提高礦井通風(fēng)機(jī)的現(xiàn)代化管理水平具有重大意義。風(fēng)機(jī)性能試驗(yàn)是在通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速不變的情況下，改變風(fēng)機(jī)的流量，檢測(cè)通風(fēng)機(jī)各個(gè)性能參數(shù)，并繪制性能曲線的過(guò)程。本文采用采用 PLC 技術(shù)設(shè)計(jì)了基于虛擬儀器的礦用通風(fēng)機(jī)性能檢測(cè)系統(tǒng)。所以通風(fēng)機(jī)的安全、可靠、高效運(yùn)行是礦井安全的必要保證。因此，快速準(zhǔn)確地測(cè)定通風(fēng)機(jī)性能參數(shù)并. . . .. . 學(xué)習(xí)好幫手繪制性能曲線對(duì)開(kāi)展通風(fēng)機(jī)的研究有重要的意義。通風(fēng)機(jī)性能測(cè)試是成品風(fēng)機(jī)的檢驗(yàn)、選型、改制，新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)、研制，風(fēng)機(jī)參數(shù)的獲得、通風(fēng)機(jī)性能曲線的繪制以及風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀況檢測(cè)等的基礎(chǔ)，也是科學(xué)、合理、客觀地評(píng)價(jià)其產(chǎn)品質(zhì)量和性能的前提和基礎(chǔ)；同時(shí)通風(fēng)機(jī)性能試驗(yàn)也是高等學(xué)校氣動(dòng)與流體力學(xué)、農(nóng)業(yè)機(jī)械、礦山機(jī)械、環(huán)保機(jī)械等課程的重要實(shí)驗(yàn)內(nèi)容之一。由此可見(jiàn)通風(fēng)機(jī)的安全可靠性在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的地位顯而易見(jiàn)。 煤礦安全生產(chǎn)的需要虛擬儀器是以微型計(jì)算機(jī)為核心，輔以一定的硬件設(shè)備，用通用或?qū)I(yè)軟件開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)儀器功能軟件的新一代測(cè)試儀器。所以設(shè)備的日常檢測(cè)和性能檢測(cè)工作就變的非常重要，對(duì)其進(jìn)行定期“體檢” ，掌握設(shè)備的性能狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)缺陷，消除隱患，做到科學(xué)管理和科學(xué)使用由此可以看到，從設(shè)備運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性來(lái)考慮，建立風(fēng)機(jī)設(shè)備的檢測(cè)系統(tǒng)勢(shì)在必行。目前，我國(guó)對(duì)煤礦設(shè)備的檢測(cè)技術(shù)和手段都十分落后，主要以人工操作試驗(yàn)過(guò)程、手工測(cè)量和記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)、手工繪制風(fēng)機(jī)特性曲線為主，因此普遍存在測(cè)量結(jié)果偏差較大，從而導(dǎo)致繪制的風(fēng)機(jī)特性曲線不能準(zhǔn)確反映風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀況。為此。而在煤礦生產(chǎn)中，通風(fēng)機(jī)擔(dān)負(fù)著向井下輸送足夠的新鮮空氣，以沖淡有害氣體的濃度和帶走飛揚(yáng)的煤塵，保證給井下作業(yè)的工人一個(gè)安全、可靠、良好的工作條件，被人們稱(chēng)為“礦井肺脹” 。關(guān)鍵詞:通風(fēng)機(jī)；變頻；PLC；組態(tài). . . .. . 學(xué)習(xí)好幫手AbstractFan operation in power for a long time ,so consumption greatly power .It adopts speedadjusted method can reduce the ventilator energy consumption. In view of oversimpleness of monitoring system for main fans in mines, inplete monitoring information, low monitoring precision of some key parameters and failure of munication with information system of control center ,a kind of intelligent monitoring system for main fans in mines is designed based on PLC and configuration software .the structure of the system is studied, and the and software implementation methods are discussed. The system realizes the real time monitor and remote control of main fans performance parameters and state parameters as well as motor electrical parameters, which ensures economical and reliable operation of main fans and is characterized by easy, safe and reliable operation.Keywords: ventilator；frequency conversion；PLC。研究了該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，論證了系統(tǒng)軟硬件的實(shí)現(xiàn)方法。. . . .. . 學(xué)習(xí)好幫手摘 要通風(fēng)機(jī)是礦山機(jī)電中主要設(shè)備之一，由于他的運(yùn)行功率大并且不間斷運(yùn)行，成為礦山機(jī)電中的用電大戶，相對(duì)于以往的調(diào)速手段，采用變頻調(diào)速的方法可以大大降低通風(fēng)機(jī)能耗，提高通風(fēng)機(jī)的使用效率。通風(fēng)機(jī)在礦井安全中起著相當(dāng)重要的作用，老式的監(jiān)控手段效率低，準(zhǔn)確性不高，監(jiān)測(cè)能容不全，針對(duì)煤礦主風(fēng)機(jī)的安全運(yùn)行于簡(jiǎn)單、監(jiān)測(cè)內(nèi)容不全面、部分關(guān)鍵參數(shù)監(jiān)測(cè)精度較低以及未與調(diào)度中心信息系統(tǒng)集成等問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種基于 PLC 和組態(tài)軟件的礦井通風(fēng)機(jī)只能監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了通風(fēng)機(jī)的系性能參數(shù)、狀態(tài)參數(shù)和電動(dòng)機(jī)電氣參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和遠(yuǎn)程控制，保證了通風(fēng)機(jī)經(jīng)濟(jì)、可靠的運(yùn)行，具有操作方便、安全可靠的特點(diǎn)。 configuration. . . .. . 學(xué)習(xí)好幫手目錄摘 要 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????IABSTRA