宋 红 岗

(山西潞安集团左权佳瑞煤业有限公司，山西 左权 032600)

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矿井通风机无刷同步机电控系统应急方案的研究

宋 红 岗

(山西潞安集团左权佳瑞煤业有限公司，山西 左权 032600)

介绍了某矿井通风机房电控系统及无刷同步机电控系统的结构，针对无刷同步电动机系统启动时间较长、对电网波动敏感跳车等影响通风机稳定运行的因素进行了分析，主要研究了应急运行方案，并对具体的设计方法作了阐述，以确保通风系统的可靠性。

通风机，无刷同步机，应急方案

0 引言

矿井主通风机是煤矿生产大型固定设备之一，其电耗占全矿井电耗的20%～30%。如今煤矿的产量和开采深度越来越大，煤矿的地质条件也越来越复杂，如何保证矿井通风系统的运行可靠性是煤矿安全生产的重中之重。利用现今高科技手段和先进设备，建立矿井通风机应急备用系统，可以增加煤矿通风系统的安全可靠性。

1 通风机房电控系统及无刷同步机电控系统结构

某矿通风机房电控系统如图1所示。电机PLC柜1和电机PLC柜2为西门子无刷同步电动机控制系统，风机工艺控制部分由风机PLC柜完成，通过主中心站和备中心站来发布控制指令，汇总的通风系统数据通过综合自动化上传主机发布到工业环网中用于监测调度。

图2为无刷同步电动机电气控制系统，其硬件设备结构由高压断路器、无刷同步电动机、励磁控制柜等设备组成。

2 应急运行实现方法

通过分析原通风电控系统工作原理设计了备用系统。备用系统由励磁回路和PLC控制组成。通过备用励磁系统替代西门子无刷同步电动机控制系统，由备用励磁系统控制完成电机启动及提供恒定的励磁电流。由PLC完成信号转换接口来进行风机的应急启动。

备用系统结构图如图3所示。

备用系统的PLC与风机工艺控制PLC通过DP网络连接，相互通讯风机运行参数，采集现场电机电流、电机电压、电机转速等相关信号。并在应急运行情况下切换或屏蔽原励磁系统的相关信号。

硬件切换信号通过切换端子完成。备用系统的相关运行信息在触摸屏TP170A中显示。

备用系统采用时间原则和手动控制投励。无刷同步电动机控制系统投励的过程为同步机定子电源断路器闭合后延时2 s，检测定子回路电流是否在额定电流1.2倍以内，同时同步机转速达到96%额定转速以后进行投励。

应急运行方式分为远控和就地控制。远控方式是与风机工艺控制部分相配合启动风机，启动逻辑与西门子无刷同步电动机控制系统一致，当电机进入亚同步时投入恒定励磁电流，电机拖入同步后启动完成。就地控制方式是本地合闸CW或CCW，采用手动控制投入恒定励磁电流。就地控制中主要思路是先确认外设正常(包括风门、润滑站、液压站等)，操作员手动控制合闸CW或CCW，观察转速情况，手动投入恒定励磁电流拖入同步。电流大小可以由操作员手动旋动旋钮调整。

3 结语

通过备用系统试启动，完成了应急运行工况，风机的启动过程中取得了很好的效果，整个过程运行平稳，可保证在最短的时间内完成风机启动运行。此应急方案可以及时的应对突发状况，保障了矿井的通风系统安全可靠。完全达到了开发要求，产生了直接和间接的经济效益。

[1] 王清灵.矿井通风机西门子无刷同步机电控系统分析[J].安徽理工大学学报(自然科学版),2010,30(3):53-57．

[2] 田 浩，李良松.目前我国矿井通风现状分析[J].中小企业管理与科技，2011(8)：148-149.

[3] 王 慧.矿井通风系统的可靠性分析[D].西安：西安科技大学，2011(8)：148-149.

Research on electronic control system emergency scheme of brushless synchronous machine of mine ventilator

SONG Hong-gang

(ZuoquanJiaruiCoalIndustryCo.,Ltd,ShanxiLu’anGroup,Zuoquan032600,China)

The paper introduces the structure of the brushless synchronous machine electronic controlling system of some mine ventilator, analyzes some factors affecting the stability of the ventilator, including the long booting time for the brushless synchronous machine system and power grid fluctuation sensitive trip, mainly researches the emergency operation scheme, and illustrates factual design methods, so as to ensure the reliability of the ventilation system.

ventilator, brushless synchronous machine, emergency scheme

1009-6825(2014)34-0127-02

2014-09-29

宋红岗(1973- )，男，工程师

TD635

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