自動化(Automation)是指機器設(shè)備、系統(tǒng)或過程(生產(chǎn)、管理過程)在沒有人或較少人的直接參與下，按照人的要求，經(jīng)過自動檢測、信息處理、分析判斷、操縱控制，實現(xiàn)預期的目標的過程。本文發(fā)表在《制造業(yè)自動化》，文章主要論述變頻調(diào)速裝置在煤礦生產(chǎn)中的應用研究，是自動化論文發(fā)表范文，供工程師職稱評審參考。

　　1 、前言

　　當前,我國煤礦使用的局部通風機數(shù)量多,功率大,是能耗最大和浪費較嚴重的設(shè)備之一。從理論上講,對風機調(diào)速是調(diào)節(jié)風機性能、降低能耗的最佳方法之一。隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展,防爆變頻調(diào)速裝置以其卓越的調(diào)速性能,顯著的節(jié)能效果在煤礦領(lǐng)域得到廣泛的運用。

　　2、概況

　　煤礦井下局部通風機是用量大、耗能大的常用設(shè)備，每年需求量在數(shù)千臺以上，但在性能調(diào)節(jié)功能上，基本上是空白。從理論上講，調(diào)速是調(diào)節(jié)風機性能最經(jīng)濟、有效的手段。阻礙變頻調(diào)速技術(shù)在局扇上應用的主要原因是價格昂貴，節(jié)能效果差，變頻器可靠運行難。隨著對煤礦安全生產(chǎn)重視程度的增加，一些明顯存在安全隱患工作場所，要求必須對風機性能進行調(diào)節(jié)。因此風機，我礦與煤炭科學研究總院重慶分院合作，根據(jù)當前我礦的具體情況，在原有礦用通風機自動調(diào)速裝置的基礎(chǔ)上進行了技術(shù)改進，研制了一套ZJTS型礦用通風機自動調(diào)速裝置，并投入使用。該變頻調(diào)速裝置采用了IGBT變頻調(diào)速技術(shù)、熱管散熱技術(shù)以及智能控制技術(shù),可根據(jù)不同的運行工況,通過檢測不同地點的瓦斯?jié)舛?自動調(diào)節(jié)通風機的風速,達到高效排瓦斯和節(jié)能通風的目的。

　　3、調(diào)速裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計

　　該調(diào)速裝置的總體結(jié)構(gòu)主要由人機操作界面、隔爆箱體、真空熱管散熱器、雙電源控制器、進出線接線腔、變頻調(diào)速控制系統(tǒng)、本安電源、雙風機控制器、頻率轉(zhuǎn)換器等單元組成，外接瓦斯?jié)舛葌鞲衅骱椭鳌渚植客L機。實現(xiàn)了按設(shè)定瓦斯?jié)舛戎担詣诱{(diào)節(jié)通風機轉(zhuǎn)速，達到按需定量通風的目的。同時也實現(xiàn)了專用供電線和備用供電線、主通風機和備用通風機的自動切換的目的。

　　4、調(diào)速裝置的工作原理

　　調(diào)速裝置的頻率轉(zhuǎn)換器把瓦斯?jié)舛葌鞲衅鞯念l率或電流信號轉(zhuǎn)換成模擬信號，然后經(jīng)控制器處理后，去控制變頻器，讓變頻器輸出相應的頻率，控制風機的運轉(zhuǎn)。實現(xiàn)了調(diào)速裝置根據(jù)不同的瓦斯?jié)舛葌鞲衅髦递敵霾煌念l率來控制風機電機的運行速度;控制面板又通過轉(zhuǎn)換器與控制器連接

　　總體結(jié)構(gòu)圖

　　來實現(xiàn)調(diào)速裝置各種參數(shù)的顯示和設(shè)定。當專用供電線有故障或停電時，備用供電線就通過雙電源控制器工作，這時通過雙風機控制器切換讓備用風機工作;當專用供電線恢復正常供電時，雙電源控制器切換讓專用供電線工作，這時雙風機控制器切換讓專用風機工作。

　　電氣原理圖

　　5、調(diào)速裝置的主要特點

　　5.1自動化程度高。

　　通風機性能的最佳調(diào)節(jié)方式是變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，而改變通風機轉(zhuǎn)速最經(jīng)濟、適用的萬式是改變輸入電源的頻率。該調(diào)速裝置通過對工作地點瓦斯?jié)舛葘崟r檢測，用變頻調(diào)速器和自動控制系統(tǒng)，智能地自動調(diào)節(jié)通風機輸入電源的頻率風機，達到按需通風的目的。適用長時間、無人值守連續(xù)工作。

　　5.2主要元部件品質(zhì)高。

　　該調(diào)速裝置主要元部件:整流器、IGBT逆變器、控制系統(tǒng)等均采用國外著名品牌，其 主要特點是體積小、重量輕、發(fā)熱量小，運行可靠，非常適合安裝在井下隔爆箱體中。專門定作的散熱器外形美觀、實用、可靠。

　　5.3直觀、清晰的液晶顯示屏。

　　大屏幕液晶顯示屏隨時監(jiān)視風機、變頻器、瓦斯?jié)舛冗\行狀態(tài)，報警用文字說明，畫面直觀、清晰。可隨時選擇操作狀態(tài)(自動、手動)，設(shè)定最低輸出頻率值和瓦斯?jié)舛戎怠３^規(guī)定的瓦斯?jié)舛戎担敵鰣缶盘枴?/p>

　　5.4系統(tǒng)運轉(zhuǎn)穩(wěn)定可靠。

　　該調(diào)速裝置從瓦斯信號的采集，控制模塊的分析、運算，各單元之間的通訊，到執(zhí)行 機構(gòu)運行，均采用國內(nèi)先進技術(shù)和元件。軟件部分邏輯關(guān)系清晰明確，操作性強，經(jīng)長期運行試驗，系統(tǒng)運轉(zhuǎn)穩(wěn)定可靠。

　　5.5安全性好

　　具有過流、缺相、過電壓、欠電壓、過熱等完善的軟硬件保護。

　　6、調(diào)速裝置的主要功能

　　6.1掘進工作面限量排放瓦斯，實現(xiàn)最大效率安全排放。

　　因意外停電或計劃停風而造成掘進工作面瓦斯超限時，該調(diào)速裝置可自動以接近于混合處的瓦斯?jié)舛劝踩颠M行排放，避免人工排放時，難以控制瓦斯?jié)舛蕊L機，超量排放問題。

　　6.2采煤工作面限量抽排瓦斯，形成安全可控的引排系統(tǒng)。

　　用于引排系統(tǒng)處理采煤工作面上隅角瓦斯積聚時，瓦斯傳感器探頭放置在測試風筒中，檢測風流中瓦斯?jié)舛龋催M入風機風流中的瓦斯?jié)舛取Ｔ撜{(diào)速裝置根據(jù)設(shè)定的瓦斯?jié)舛劝踩担詣拥卣{(diào)節(jié)通風機轉(zhuǎn)速，確保抽出式通風機進口的瓦斯?jié)舛炔怀^3%，實現(xiàn)安全抽排。

　　6.3節(jié)能運行

　　當瓦斯?jié)舛戎翟诎踩O(shè)定值以下時，根據(jù)工作面瓦斯涌出量的大小自動控制轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)風量，既保證了瓦斯?jié)舛炔怀蓿挚杀苊怙L量過大而揚塵，影響工作環(huán)境，實現(xiàn)節(jié)能通風論文提綱怎么寫。

　　6.4正、反轉(zhuǎn)切換功能

　　可通過按液晶顯示屏里風機轉(zhuǎn)向畫面的正轉(zhuǎn)選擇數(shù)字鍵或反轉(zhuǎn)選擇數(shù)字鍵來切換，而無須改變局扇接線即可改變局扇的轉(zhuǎn)向。

　　6.5主、備用風機自動切換功能

　　當主風機或備用風機出現(xiàn)故障時，調(diào)速裝置會自動切換讓備用風機或主風機工作;實現(xiàn)主、備用風機自動切換功能。

　　6.6雙電源自動切換功能

　　當專供線路或備用線路有故障或停電時，調(diào)速裝置會自動切換讓備用線路或?qū)９┚€路工作;實現(xiàn)雙電源自動切換功能。

　　6.7閉鎖接口功能

　　●風、電閉鎖功能，當風機運行后輸出一個常閉觸點。

　　●瓦斯、電閉鎖功能:當瓦斯?jié)舛葌鞲衅髦荡笥谠O(shè)定值時，調(diào)速裝置輸出一個常開觸點。當瓦斯?jié)舛葌鞲衅髦敌∮谠O(shè)定值時，調(diào)速裝置輸出一個常閉觸點。

　　6.8手動控制功能。

　　可通過液晶顯示屏手動控制畫面來選擇手動控制風機，局扇運轉(zhuǎn)頻率值可以在0比到5OHz之間設(shè)定。

　　6.9報警文字顯示功能

　　當調(diào)速裝置有故障、報警時，液晶顯示屏會自動彈出報警信息，用文字說明故障、報警的原因及處理萬法。

　　7、結(jié)束語

　　通過ZJTS型礦用通風機自動調(diào)速裝置在我礦的使用，充分達到了節(jié)能高效的效果。在同等條件下與無調(diào)節(jié)性能的高效風機相比，平均運行效率可提高15%左右，節(jié)省電能，對大功率風機，效果尤為明顯。

　　總之，ZJTS型礦用通風機自動調(diào)速裝置具有廣泛的推廣應用價值，不僅增加了效益，尤其對加強煤礦的安全生產(chǎn)具有重要的意義。

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