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屋頂風(fēng)機(jī)_煤礦軸流風(fēng)機(jī)喘振監(jiān)測方法的研究三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)

   軸流通風(fēng)機(jī)是煤礦的大型設(shè)備之一，它關(guān)系著礦井的安全生產(chǎn)與礦工的人身安全，煤礦對通風(fēng)機(jī)要求安全、可靠、高效、穩(wěn)定的運(yùn)行。但是，軸流式風(fēng)機(jī)的特性決定其并不是在任何情況下都能穩(wěn)定地工作，具有駝峰形性能曲線決定其存在不穩(wěn)定的工作區(qū)，當(dāng)工作點(diǎn)移至不穩(wěn)定工作區(qū)就可能引起風(fēng)機(jī)喘振。因此，監(jiān)測軸流風(fēng)機(jī)的工作情況，防止喘振現(xiàn)象發(fā)生，已成為軸流風(fēng)機(jī)的安全運(yùn)行中普遍關(guān)注的問題。

 ,廠房通風(fēng);   1 問題的提出

    1.1 軸流式風(fēng)機(jī)喘振特性分析

    圖1是曲型的軸流風(fēng)機(jī)的性能曲線，其特點(diǎn)存在凸出的峰值點(diǎn)K，當(dāng)風(fēng)機(jī)輸出的風(fēng)量與系統(tǒng)所需的風(fēng)量相當(dāng)且等于QK時(shí)，風(fēng)機(jī)的壓力達(dá)到最大值，大于或小于這一風(fēng)量時(shí)風(fēng)機(jī)的壓力就會下降，通常把K點(diǎn)稱為風(fēng)機(jī)穩(wěn)定工作的極限點(diǎn)。

    當(dāng)風(fēng)機(jī)在K點(diǎn)右側(cè)（如A點(diǎn)）工作時(shí)，風(fēng)機(jī)的工作狀態(tài)能夠自動(dòng)地適應(yīng)系統(tǒng)的變化，始終穩(wěn)定地工作。通常稱K點(diǎn)右側(cè)的區(qū)域?yàn)轱L(fēng)機(jī)的穩(wěn)定工作區(qū)。


 圖1 軸流式風(fēng)機(jī)的性能曲線及系統(tǒng)特性曲線

    如果系統(tǒng)因某種原因（巷道斷面變窄、風(fēng)門開啟度減�。⿲�(dǎo)致阻力升高，工況點(diǎn)越過K點(diǎn)后移至E點(diǎn)，此時(shí)風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的壓力時(shí)高時(shí)低，流量時(shí)正時(shí)負(fù)，系統(tǒng)內(nèi)氣體的壓力和流量發(fā)生很大的波動(dòng)，由于流量波動(dòng)而產(chǎn)生的氣流猛烈撞擊，會使風(fēng)機(jī)產(chǎn)生強(qiáng)烈的振動(dòng)，同時(shí)噪音劇增，這種不穩(wěn)定的現(xiàn)象被稱為喘振。通常稱K點(diǎn)左側(cè)的區(qū)域?yàn)轱L(fēng)機(jī)不穩(wěn)定工作區(qū)。

    但是，并不是風(fēng)機(jī)工作在不穩(wěn)定工作區(qū)時(shí)必然發(fā)生喘振。例如，在特性曲線峰值左側(cè)的曲線上升段較平坦，運(yùn)行工況點(diǎn)離峰值點(diǎn)較近，系統(tǒng)特性曲線的斜率較小，且系統(tǒng)中干擾能量較上，壓力波動(dòng)不大時(shí)，雖不穩(wěn)定，但不至于發(fā)生喘振。只有當(dāng)風(fēng)機(jī)特性曲線峰值左側(cè)的曲線段較陡，運(yùn)行工況點(diǎn)離峰值點(diǎn)較遠(yuǎn)（離零流量點(diǎn)較近）時(shí)，風(fēng)機(jī)才開始發(fā)生喘振。

    1.2 喘振產(chǎn)生的危害

    軸流風(fēng)機(jī)在喘振區(qū)域長時(shí)間運(yùn)行，將導(dǎo)致葉片斷裂；并且,地溝送風(fēng)，葉輪的機(jī)械部件也可能損壞（英國和德國等風(fēng)機(jī)制造公司明確規(guī)定，軸流式風(fēng)機(jī)在喘振區(qū)內(nèi)累積運(yùn)行時(shí)間不能超過15 min，否則要更換葉片）。若不及時(shí)采取有效措施制止，會造成機(jī)毀房塌的后果，我國淮北袁莊礦大莊風(fēng)井、淮南謝三礦18系統(tǒng)風(fēng)井、義馬躍進(jìn)礦西風(fēng)井、南桐一井等煤礦都發(fā)生過這類現(xiàn)象。因此，軸流風(fēng)機(jī)運(yùn)行中，必須防止風(fēng)機(jī)順振現(xiàn)象發(fā)生。


鼠籠式電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法有直接起動(dòng)和降壓起動(dòng)兩種。

（1）、直接起動(dòng) ：就是利用閘刀開關(guān)將電動(dòng)機(jī)直接接入電網(wǎng)使其在額定電壓下起動(dòng),這種方法最簡單，設(shè)備少，投資小，起動(dòng)時(shí)間短，但起動(dòng)電流大，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩小， 一般只適用于小容量電動(dòng)機(jī)（10 kW以下）的起動(dòng)。

(b)、Y-△起動(dòng)。

這種方法只適用于正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)定子繞組作三角形連接的電動(dòng)機(jī)。起動(dòng)時(shí)，先將定子繞組改接成星形，使加在每相繞組上的電壓降低到額定電壓的1/3，從而降低了起動(dòng)電； 待電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高后，再將繞組接成三角形，使其在額定電壓下運(yùn)行。

可以證明， 星形起動(dòng)時(shí)的起動(dòng)電流（線電流）僅為三角形直接起動(dòng)時(shí)電流（線電流）的1/3，即IYst=(1/3)I△st； 其起動(dòng)轉(zhuǎn)矩也為后者的1/3，即

TYst=(1/3)T△st。

（c）、自耦變壓器起動(dòng)。

對容量較大或正常運(yùn)行時(shí)作星形連接的電動(dòng)機(jī)，可應(yīng)用自耦變壓器降壓起動(dòng)。

自耦變壓器降壓起動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是不受電動(dòng)機(jī)繞組接線方法的限制，可按照允許的起動(dòng)電流和所需的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩選擇不同的抽頭，常用于起動(dòng)容量較大的電動(dòng)機(jī)。其缺點(diǎn)是設(shè)備費(fèi)用高,工廠車間通風(fēng)降溫，不宜頻繁起動(dòng)

 

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