对旋风机机电性能匹配及两级驱动电机变极调速运行研究

发布时间：2021-06-15 21:19

　　对旋风机由直径、轮毂比和转速都相同而旋转方向相反的两个叶轮前后串联组成,具有流量大、压升高、效率高、反风性能好等优点,近年来被广泛应用于矿井、隧道等通风换气场合。然而,在通风距离变化的情况下,对旋风机会偏离设计工况,出现机电性能匹配困难问题。在大流量工况,后级叶轮驱动电机轻载乃至空载运行,效率降低;而在小流量工况,后级叶轮驱动电机功率又迅速增加,乃至过载烧毁。此外,风机运行还会产生强烈的噪声,影响周边环境。因此,全面深入地研究对旋风机内部流场的工作机理,确定影响风机气动性能和机电性能匹配的关键因素,并对其进行有效的性能预测和调整,实现对旋风机高效稳定运行具有重要意义。对旋风机运行时形成一个复杂的非定常流场和驱动电机电磁场的相互耦合的系统。为真实地反映对旋风机电磁场与流场之间的耦合作用,需要将电动机部分和流体机械部分作为一个整体考虑。首先,根据流体力学理论和电磁场理论分别建立对旋风机流场和电动机电磁场的仿真模型。然后,以转速和转矩为耦合变量,考虑电动机负载特性,在两级叶轮转速平均值处,根据对旋风机叶轮转矩离散解构造电动机负载转矩函数,建立对旋风机流场-电磁场耦合仿真模型。利用此耦合模型实... 

【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省

【文章页数】：150 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

FBDCZ系列对旋风机Fig.1-1FBDCZseriescontra-rotatingfan

图 1-1 FBDCZ 系列对旋风机Fig.1-1 FBDCZ series contra-rotating fan型压入式对旋轴流局部通风机主要用工作面的中、长距离通风，在小流量区为-20～40℃，含尘量小于 200mg/m3，中。根据通风阻力的不同，可分级使用机正常送风，是煤矿井下局部通风的理 极或 4 极，叶轮的叶片安装角可调整， FBD 型对旋轴流局部通风机，卧式安装

图 1-3 DK 系列对旋轴流通风机Fig.1-3 DK series contra-rotating axial-flow fan 系列射流对旋通风机为压入式通风机，主要用于施工环境通程中产生的有毒物质，也可用于矿井下局部通风。风机使用为-20～50℃，海拔不应超过 1000m。SD 系列隧道风机也可机使用，抽出风量高达压入风量的 90%以上。该系列风机通器和吊装支架，叶片角度不可调，具有噪声低、抗腐蚀、耐际应用中可根据需要采用变极调速电动机，实现风机的高效1-4 为某厂家的 SD 系列射流对旋通风机，卧式安装。

【参考文献】：
期刊论文
[1]模糊自整定PID控制在矿井局部通风机变频控制系统中的应用与研究[J]. 滕文,刘伟明,刘庚.  科学技术创新. 2018(05)
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[3]基于T-S模型的局部通风机风量模糊预测控制算法[J]. 宋国庆,王书满,杨旭东.  南京理工大学学报. 2017(05)
[4]对旋风机轴向间距对其性能及流场的影响研究[J]. 刘晶,寇子明,幸欣,吴娟.  煤炭工程. 2017(05)
[5]煤矿主通风机PLC控制技术的研究与实践[J]. 李剑峰.  变频器世界. 2017(04)
[6]矿井主通风机节能研究的现状与展望[J]. 张哲.  科技风. 2017(02)
[7]对旋风机两级叶轮等功率第二级叶轮变转速匹配研究[J]. 艾子健,秦国良,林静祥,陈雪飞,和文强.  西安交通大学学报. 2017(03)
[8]矿用对旋式通风机变频调速控制系统的应用研究[J]. 候英,程龙.  电气传动自动化. 2016(06)
[9]不同亚格子模型的对比分析及其运用[J]. 俞建阳,王若玉,陈浮,宋彦萍.  工程热物理学报. 2016(11)
[10]顶部间隙对对旋轴流风机性能影响[J]. 孟大伟,刘宝文,夏云彦.  哈尔滨理工大学学报. 2016(05)

博士论文
[1]高效对旋风机的流场特性研究与设计优化[D]. 许剑.中国科学院研究生院（工程热物理研究所） 2011

硕士论文
[1]对旋风机变工况下性能分析与两级电机功率匹配研究[D]. 和海波.哈尔滨理工大学 2014
[2]煤矿主扇通风系统的构成及其控制方法的研究[D]. 窦联乐.长安大学 2012
[3]矿用FBD局部通风机虚拟原型设计及数值模拟分析[D]. 党亚歌.西安科技大学 2010
[4]对旋风机流场实验研究及数值模拟[D]. 凌志军.安徽理工大学 2009
[5]基于Popov超稳定性的矿用局部通风机矢量控制系统的研究[D]. 杜书杰.西安科技大学 2009



本文编号：3231785