摘要：矿用变频器作为矿井通风系统的重要装置,其散热性能将影响煤矿的安全生产。为便于井下安装调试,当前矿用变频器要求更大功率体积比。为解决上述问题,提出了一种适用于局部通风机的嵌入式风冷变频器结构,利用风机工作风流,以强迫风冷的方式进行变频器散热。以常规型散热翅片为基础,设计了等腰三角形与圆弧形结构散热翅片,分别进行了三维建模及结温理论计算,使用有限元法对3种模型进行数值模拟,并对IGBT模块的温度场和矢量场进行分析。结果表明:数值模拟与理论计算结果的误差不超过5%;翅片间距越小,气流损失越严重,等腰三角形和圆弧形翅片下的流动损失问题得到更好的解决;圆弧形翅片的间距小但通过增大翅片与流体的对流换热面积提升了散热性能。散热性能最优的圆弧形散热翅片在翅片间距不变,翅片高度和厚度分别为105 mm和5 mm时,散热性能达到最佳。

摘要：现有局部通风机变频控制方法缺少对瓦斯突变量的预判,当大量瓦斯异常涌出时,调节存在一定滞后性,易导致瓦斯积聚。针对该问题,设计了基于模糊理论的局部通风机变频控制系统。采用瓦斯模糊控制器和风量模糊控制器实现模糊控制,对2个模糊控制器输出的控制量进行比较,根据较大值确定通风机变频情况,当两者相等时以瓦斯模糊控制为主。采用基于瓦斯涌出量的等级划分方法,以最远工况点对应风量为辅助,将通风机频率划分为4个等级。将掘进工作面瓦斯体积分数达到0.8%设置为升频条件,将瓦斯体积分数不大于0.6%或0.5%设置为降频条件,同时设定通风机降频后的供风量为达到降频条件时将回风流瓦斯体积分数控制在0.7%或0.6%所需的供风量。当大量瓦斯异常涌出时,通风机升频以降低瓦斯浓度,同时,通风机供风量可满足更大的瓦斯排放需求,为调整提供一定缓冲,克服变频控制滞后的缺点。试验结果表明:降频条件中瓦斯体积分数为0.5%,降频后供风量为达到降频条件时将回风流瓦斯体积分数控制在0.6%所需供风量,该条件下控制效果较好,但I级供风量略小于最远掘进距离处所需的最小供风量,可新设一个介于I级和II级之间的频率等级I*级,通过提高通风机频率来增加供风量,满足最远掘进距离处最小风量需求。