煤礦智能化局部通風系統的製作方法

2023-09-15 23:19:15 2

煤礦智能化局部通風系統的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種煤礦智能化局部通風系統，包括有礦用隔爆型雙迴路饋電開關、兩臺流道式防爆變頻器以及兩臺局部通風機，所述的礦用隔爆型雙迴路饋電開關與煤礦井下的信息採集模塊連接，所述的礦用隔爆型雙迴路饋電開關分別給兩臺防爆變頻器進行供電，並且分別控制兩臺防爆變頻器進行工作，兩臺防爆變頻器分別連接兩臺局部通風機，所述的兩臺局部通風機的出風口處還設置有風流自動切換裝置。本發明在礦用隔爆型智能雙迴路饋電開關的控制下，自動調節通風機轉速，實現按需供風，智能排瓦斯等功能，達到節能降耗，預防災難，提高局部通風系統的安全可靠性。
【專利說明】煤礦智能化局部通風系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及煤礦局部通風裝置，尤其涉及一種煤礦智能化局部通風系統。
【背景技術】
[0002]目前，傳統煤礦局部通風機產品不能變頻調速，通風方式「ー風吹」，在採掘工作面變化時，不能改變局部通風機的供風量。當採掘工作面瓦斯突出時，風量卻不能増加，容易造成安全事故；當工作面採掘量減小時，又造成風量的過剩，浪費電能。同時，主、備用通風機的切換需人工操作，不能實現自動控制和無人值守。
[0003]主、備用通風機之間切換大都採用兩個獨立風管，或者採用在每颱風機與管道聯接處安裝切換閘門，這種結構不僅佔用空間較大，投入成本高，而且需要人為操作，效率低、切換慢，不利於礦井安全的可靠性。

【發明內容】

[0004]本發明的目的是提供一種煤礦智能化局部通風系統，能夠自動調節通風機轉速，實現按需供風。
[0005]本發明採用下述技術方案:一種煤礦智能化局部通風系統，包括有礦用隔爆型雙迴路饋電開關、兩臺流道式防爆變頻器以及兩臺局部通風機，所述的礦用隔爆型雙迴路饋電開關與煤礦井下的信息採集模塊連接，所述的礦用隔爆型雙迴路饋電開關分別給兩臺防爆變頻器進行供電，並且控制兩臺防爆變頻器進行工作，兩臺防爆變頻器分別連接兩臺局部通風機，所述的兩臺局部通風機的出風ロ處還設置有風流自動切換裝置。
[0006]所述的雙迴路饋電開關包括有隔爆外殼，隔爆外殼包括主腔和接線腔,主腔內設有芯架和雙迴路饋電開關電路板，主腔側面設有主轉換開關和次轉換開關，接線腔上設置接線出ロ ；雙迴路饋電開關電路板包括有主饋電開關迴路、次饋電開關迴路和雙迴路電源切換模塊，主饋電開關迴路包括主轉換開關、第一信號採集電路、第一中央處理器、第一電源控制電路、第一外部信號輸入電路和第一執行電路，主轉換開關串聯於主電源與主負載的三相迴路中，所述的第一信號採集電路輸入端串接於主轉換開關與主負載之間，第一信號採集電路的輸出端連接第一中央處理器的採集信號輸入端，第一中央處理器的狀態信息輸入端連接第一外部信號輸入電路的輸出端，第一中央處理器的控制輸出端連接第一執行電路，第一執行電路的動作觸點連接防爆變頻器；所述的第一電源控制電路包括主合閘控制模塊、主分閘控制模塊和主變壓模塊，主變壓模塊的電源引線端連接兩相主電源，主變壓模塊的電源輸出端連接雙迴路電源切換模塊的主電源輸入端，雙迴路電源切換模塊的第一電源輸出端連接主合閘控制模塊，雙迴路電源切換模塊的第二電源輸出端連接主分閘控制模塊；所述的次饋電開關迴路包括次轉換開關、第二信號採集電路、第二中央處理器、第二外部信號輸入電路、第二執行電路、第二電源控制電路，連接關係與主饋電開關迴路相同，其中第二電源控制電路包括次合閘控制模塊、次分閘控制模塊和次變壓模塊，次變壓模塊的電源輸出端連接雙迴路電源切換模塊的次電源輸入端，次合閘控制模塊連接雙迴路電源切換模塊的第一電源輸出端，次分閘控制模塊連接雙迴路電源切換模塊的第二電源輸出端；所述的第一中央處理器和第二中央處理器同時連接觸摸顯示屏。
[0007]所述的第一信號採集電路包括主負載零序電流採集互感器、主負載運行電流採集互感器組、主負載零序電壓採集電抗器和主負載運行電壓同步變壓器，所述的主負載零序電流採集互感器和主負載運行電流採集互感器組均採用穿心結構串接於主轉換開關與主負載的三相迴路中，主負載零序電流採集互感器和主負載運行電流採集互感器組的輸出端連接第一中央處理器；所述的主負載零序電壓採集電抗器和主負載運行電壓同步變壓器的輸入端並接於主轉換開關與主負載的三相迴路中，主負載零序電壓採集電抗器和主負載運行電壓同步變壓器的輸出端連接第一中央處理器；所述的主負載零序電壓採集電抗器的初級線圈的一端通過主轉換開關的輔助常閉觸點連接第一中央處理器的電抗器中性點檢測輸入端；第一信號採集電路還包括主負載頻率、電流反饋電路,主負載頻率、電流反饋電路的輸入端連接防爆變頻器，主負載頻率、電流反饋電路的輸出端連接第一中央處理器的三相模擬量輸入端。
[0008]所述的第一電源控制電路的主變壓模塊包括第一變壓器，第一變壓器的初級線圈的輸入端為電源引線端，次級線圈的三路輸出端連接雙迴路電源切換模塊的主電源輸入端；所述的第一電源控制電路的主合閘控制模塊包括第一橋式整流電路，第一橋式整流電路的輸入端連接雙迴路電源切換模塊的第一電源輸出端，第一橋式整流電路的正極輸入端串聯有手動合閘按鈕，第一橋式整流電路的輸出端連接主轉換開關合閘線圈；所述的第一電源控制電路的主分閘控制模塊包括第二變壓器，第二變壓器的初級線圈連接雙迴路電源切換模塊的第二電源輸出端，第二變壓器的第一次級線圈的輸出端分別連接主負載零序電流採集互感器、主負載運行電流採集互感器組、主負載零序電壓採集電抗器和主負載運行電壓同步變壓器，第二變壓器的第二次級線圈的輸出端通過整流模塊同時連接第二橋式整流電路和第三橋式整流電路的輸入端，第二橋式整流電路的正極輸入端串聯變頻停止繼電器常開觸點，第二橋式整流電路的輸出端連接主轉換開關失壓分閘線圈，第三橋式整流電路的正極輸入端串聯手動分閘按鈕和主轉換開關常開觸點，且手動分閘按鈕並聯有故障反饋繼電器常開觸點，第三橋式整流電路的輸出端連接主轉換開關分勵分閘線圈。
[0009]所述的第一外部信號輸入電路包括多個負載運行控制手動按鈕和主轉換開關合閘反饋開關、變頻故障繼電器的常開觸點，所述的多個負載運行控制手動按鈕包括變頻啟動按鈕、變頻停止按鈕、變頻升頻按鈕、變頻降頻按鈕、變頻急停按鈕，主轉換開關合閘反饋開關為轉換開關的常開觸點，變頻故障繼電器的常開觸點為變頻器故障輸出端繼電器的常開觸點。
[0010]所述的第一執行電路包括變頻啟動控制線圈、變頻停止控制線圈、變頻急停控制線圈、系統故障控制線圈和動力電閉鎖故障控制線圈和電壓傳感器，電壓傳感器的信號輸出端輸出標準4?20mA的信號給變頻器的變頻信號輸入端，作為變頻器的頻率給定輸入。
[0011]所述的防爆變頻器包括風筒，風筒內部設置有矩形防爆箱、銅質散熱器、強電輸入接線盒、強電輸出接線盒、控制接線盒、接線盒支座和變頻器芯，強電輸入接線盒、強電輸出接線盒和控制接線盒均固定安裝於接線盒支座上，接線盒支座一端穿過風筒筒壁與雙迴路饋電開關連接，另一端與矩形防爆箱連接，矩形防爆箱被懸空固定於風筒筒內，銅質散熱器安裝於矩形防爆箱一側，變頻器芯被固定安裝於矩形防爆箱內部；所述風筒下方設有固定支腳。
[0012]所述防爆變頻器的風筒與所控制的局部通風機的風筒相通，且直徑相同；兩臺防爆變頻器通過支架與兩臺局部通風機一體安裝。
[0013]所述的風流自動切換裝置具有ー個U形風筒，U形風筒前部兩端ロ為進風部位分別與兩臺局部通風機的送風管連接，U形風筒底部的U形彎處開有出風ロ，該出風ロ與排風管道連接，在出風ロ的叉ロ處鉸接有活動門板，出風ロ的兩側分別設有與活動門板配合的門框。
[0014]所述門框上粘貼有彈性密封墊圈；所述門框上設有磁性吸塊，上側的門框上的磁性吸塊數量為2個以上，下側的門框上的磁性吸塊的數量為至少I個；所述活動門板採用環氧玻璃布板，門板兩側粘貼有封閉膠墊，膠墊外側設有壓緊鋼板。
[0015]本發明通過改變煤礦局部通風機控制方式，在礦用隔爆型智能雙迴路饋電開關的控制下，自動調節通風機轉速，實現按需供風，智能排瓦斯等功能，達到節能降耗，預防災難，提高局部通風系統的安全可靠性。
[0016]具體有益效果如下:
本發明將主饋電開關迴路和次饋電開關迴路中的雙電源通過雙迴路電源切換模塊輸出電能，保證只要有一條迴路通電，都能使得電源控制電路正常工作，電源控制電路主要通過合閘控制模塊和分閘控制模塊完成轉換開關的開/合閘；同時，信號採集電路採集負載端的電流、電壓信號，便於實時監測負載端狀態；進ー步地，通過外部信號輸入電路，將控制命令信息輸送給中央處理器，再由中央處理器通過控制輸出端向執行電路發送信息，執行電路中對應外部信號輸入電路的控制線圈得電，繼而控制負載的運行狀態。
[0017]本發明將防爆變頻器與局扇風機連接，利用局扇的風流解決了變頻器的冷卻問題，實現變頻器的快速風冷、集中控制，減少了外部冷卻設備，不僅節約了能耗，而且大大降低了設備成本，同時兩設備連接在一起也方便集中觀察、監測和管理；整體安裝在支架上，節省安裝空間。
[0018]本發明通過風流自動切換裝置，可以減少現場風管數量，僅採用單個風管，在通風機自身風流壓力下，即可實現兩臺通風機風流的自動切換，且結構簡單，密封可靠。而且也無須另外配置閘門等裝置，既提高了效率，又節約了成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本發明的結構示意圖；
圖2為本發明的礦用隔爆型雙迴路饋電開關的電路原理圖；
圖3為流道式防爆變頻器的結構示意圖；
圖4為流道式防爆變頻器的內部結構示意圖；
圖5為風流自動切換裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0020]如圖1所示，本發明包括有礦用隔爆型雙迴路饋電開關1、兩臺流道式防爆變頻器3以及兩臺局部通風機2，所述的礦用隔爆型雙迴路饋電開關I與煤礦井下的信息採集模塊連接，所述的礦用隔爆型雙迴路饋電開關I分別給兩臺防爆變頻器3進行供電，並且分別控制兩臺防爆變頻器3進行工作，兩臺防爆變頻器3分別連接兩臺局部通風機2，所述的兩臺局部通風機2的出風口處還設置有風流自動切換裝置5。
[0021]兩臺局部通風機2為主用局部通風機和備用局部通風機，兩臺流道式矩形防爆變頻器分別控制兩臺局部通風機，煤礦井下的信息採集監測站從煤礦井下安全監控系統獲取井下不同部位的瓦斯濃度、二氧化碳濃度、風速、溫度等信號輸送給雙迴路饋電開關(以乙太網通訊模塊(LM3403)與煤礦井下的信息採集監測站之間通訊，X為光纖接口)。雙迴路饋電開關根據設定的參數邏輯關係調整防爆變頻器的輸出電流頻率，對局扇電機轉速進行調整，調節風機風量，滿足礦井通風需求和節能運行，具有按需供風的功能，解決現在礦井風量不可調，「一風吹」現象。系統邏輯控制條件制定有瓦斯低於報警值時的增大風量高速排瓦斯，瓦斯高於報警值時的減小風量減緩瓦斯排放速度方案，整個排瓦斯過程安全高效，不需要人為採用堵木板或扎風筒的方式進行，提高瓦斯排放速度，提高人員安全性。
[0022]礦用隔爆型雙迴路饋電開關I具有觸摸顯示屏12、手動控制按鈕13，能實現就地IXD屏顯示、就地控制和遠程控制功能；能實現聲光報警和提醒斷電；還具有風電閉鎖、瓦斯電閉鎖、二氧化碳電閉鎖、溫度電閉鎖，高效智能排瓦斯等功能，並能對系統自身進行監測和故障診斷，能實現一鍵開機、自動切換風機、自動並聯運行的功能。當用戶配置上位機單元時，可遠程控制多套智能風機的運行。本發明通過兩個低壓電網智能保護模塊的通訊接口(RS232)與觸摸顯示屏12實現通訊，讀取變頻器的電流、頻率、故障、電機轉向、遠近程信號。
[0023]礦用隔爆型雙迴路饋電開關I具體如下所述:包括有隔爆外殼，隔爆外殼包括主腔和接線腔，主腔內設有芯架和雙迴路饋電開關電路板，主腔側面設有雙迴路轉換開關，接線腔上設置多條接線出口 ；雙迴路饋電開關電路板包括有主饋電開關迴路、次饋電開關迴路和雙迴路電源切換模塊，主饋電開關迴路包括主轉換開關QS2、第一信號採集電路、第一中央處理器U1、第一電源控制電路、第一外部信號輸入電路、第一執行電路，其中主轉換開關QS2串聯於主電源與主負載的三相迴路中；主阻容吸收裝置ZR2並接於主轉換開關QS2與負載2#變頻器之間。同樣次阻容吸收裝置ZRl並接於次轉換開關QSl與負載1#變頻器之間。在圖1中，接線端子L1、L2、L3接次電源(1#電源)，L31、L32、L32接主電源(2#電源)，接線端子L21、L22、L23接1#變頻器，接線端子L41、L42、L43接2#變頻器。所述的次饋電開關迴路包括次轉換開關、第二信號採集電路、第二中央處理器U2、第二外部信號輸入電路、第二執行電路、第二電源控制電路，次饋電開關迴路的電路元件及連接關係與主饋電開關迴路一致，不同的是第二電源控制電路中沒有雙迴路電源切換模塊，共用一個雙迴路電源切換模塊:第二電源控制電路包括次合閘控制模塊、次分閘控制模塊和次變壓模塊，次變壓模塊的電源輸出端連接雙迴路電源切換模塊的次電源輸入端，次合閘控制模塊連接雙迴路電源切換模塊的第一電源輸出端，次分閘控制模塊連接雙迴路電源切換模塊的第二電源輸出端。其中，第一中央處理器、第二中央處理器均採用低壓電網智能保護模塊，型號LM3108K1。
[0024]下面以主饋電開關迴路進行說明:
所述的第一信號採集電路包括主負載零序電流採集互感器TA8、主負載運行電流採集互感器組TA4、TA5、TA6、主負載零序電壓採集電抗器Tll和主負載運行電壓同步變壓器T5，所述的主負載零序電流採集互感器TA8和主負載運行電流採集互感器組TA4、TA5、TA6均採用穿心結構串接於主轉換開關QS2與主負載2#變頻器的三相迴路中，主負載零序電流採集互感器TA8和主負載運行電流採集互感器組TA4、TA5、TA6的輸出端分別連接第一中央處理器Ul的引腳IO、COM和IA、IB、IC;所述的主負載零序電壓採集電抗器Tll和主負載運行電壓同步變壓器T5的輸入端並聯於主轉換開關QS2與主負載2#變頻器的三相迴路中，主負載零序電壓採集電抗器Tll和主負載運行電壓同步變壓器T5的輸出端分別連接第一中央處理器的引腳UO、COM和UA、UB、UC。所述的主負載零序電壓採集電抗器Tll的初級線圈的一端連接通過主轉換開關的輔助常閉觸點QS2和電阻R2連接第一中央處理器Ul的電抗器中性點檢測輸入端RL，用於檢測主轉換開關QS2是否合閘，電容C3、C4為濾波電容。負載頻率、電流反饋電路的輸入端連接2#變頻器，負載頻率、電流反饋電路的輸出端連接第一中央處理器Ul的三相模擬量輸入端(AL1+、AL2+、AL-)，電阻R5連接在ALl+與AL-之間，電阻R6連接在AL2+與AL-之間。
[0025]所述的第一中央處理器Ul的狀態信息輸入端連接第一外部信號輸入電路的輸出端，第一外部信號輸入電路包括多個負載運行控制手動按鈕和主轉換開關合閘反饋開關QS2、變頻故障繼電器的常開觸點KA6 (變頻器故障輸出端繼電器的常開觸點)，所述的多個負載運行控制手動按鈕4包括變頻啟動按鈕SB 10、變頻停止按鈕SB 11、變頻升頻按鈕SB 12、變頻降頻按鈕SB13、變頻急停按鈕SB14 ;第一中央處理器Ul的控制輸出端連接第一執行電路，第一執行電路包括變頻啟動控制線圈KA8、變頻停止控制線圈KA9、變頻急停控制線圈KA10、系統故障控制線圈KAll和動カ電閉鎖故障控制線圈KA12、電壓傳感器。第一中央處理器Ul的模擬量輸出單元通過電壓傳感器P2輸出標準4?20mA信號作為2#變頻器的頻率給定輸入。
[0026]所述的第一電源控制電路包括主合閘控制模塊、主分閘控制模塊和主變壓模塊，主變壓模塊包括第一變壓器T2，第一變壓器T2的初級線圈的輸入端為電源引線端，電源引線端連接主電源的兩相，次級線圈的三路輸出端連接雙迴路電源切換模塊的主電源輸入端。第一電源控制電路將電能通過第一變壓器T2的初級線圈採集過來，再經過第一變壓器T2的次級線圈進行變壓處理，分別輸出220V/250w、127V/250w電壓，輸送給雙迴路電源切換模塊，作為雙迴路電源切換模塊的主供電端；同時，次饋電開關迴路中也會向雙迴路電源切換模塊輸送電能，作為雙迴路電源切換模塊的次供電端；其中127V電源經過雙迴路電源切換模塊後作為真空斷路器合閘操作電源；由於220V經過雙迴路電源切換模塊輸出至第ニ變壓器T3、橋式整流模塊輸出DC48V、DC10V，其中DC48V作為兩個迴路真空斷路器分閘操作電源，DClOV作為系統核心中央處理器及信號採集電路中元器件的控制電源。雙迴路電源切換模塊為現有成熟技術，相當於將兩個電源引入，再由ー個出口輸出，在此不再贅述。
[0027]第一電源控制電路的主合閘控制模塊包括第一橋式整流電路D1，第一橋式整流電路Dl的輸入端連接雙迴路電源切換模塊的第一電源輸出端，第一橋式整流電路Dl的正極輸入端串聯有手動合閘按鈕SB8，第一橋式整流電路Dl的輸出端連接主轉換開關合閘線圈J2，通過人工手動按壓手動合閘按鈕SB8，手動按鈕SB8閉合，則主轉換開關合閘線圈J2得電，主轉換開關QS2合閘動作；第一電源控制電路的主分閘控制模塊包括第二變壓器T3,第ニ變壓器T3的初級線圈連接雙迴路電源切換模塊的第二電源輸出端，第二變壓器T3的第一次級線圈的輸出端分別連接主負載零序電流採集互感器TA8、主負載運行電流採集互感器組TA4、TA5、TA6、主負載零序電壓採集電抗器Tll和主負載運行電壓同步變壓器T5，為其提供電能；第二變壓器T3的第二次級線圈的輸出端通過整流模塊同時連接第二橋式整流電路D2和第三橋式整流電路D3的輸入端，第二橋式整流電路D2的正極輸入端串聯變頻停止繼電器的常開觸點KA9，當第一執行電路中的變頻停止控制線圈KA9得電時，此變頻停止繼電器常開觸點KA9自動閉合，則第二橋式整流電路D2輸出端連接的主轉換開關失壓分閘線圈J5得電，從而使得主轉換開關QS2分閘動作；第三橋式整流電路D3的正極輸入端串聯手動分閘按鈕SB9和主轉換開關常開觸點QS2，且手動分閘按鈕SB9並聯有故障反饋繼電器的常開觸點KA7，故障反饋繼電器的線圈KA7連接開關電源，線圈KA7還與2#變頻器的故障繼電器的常開觸點KA6串聯。當2#變頻器故障時，故障繼電器得電發出故障信號，常開觸點KA6閉合，則故障反饋繼電器線圈KA7得電，則故障反饋繼電器的常開觸點KA7閉合，主轉換開關分勵分閘線圈J6得電，從而使得主轉換開關QS2分閘動作。
[0028]如圖2所示，本發明正常工作時採用兩個完全獨立的迴路，即主饋電開關迴路、次饋電開關迴路，利用主轉換開關QS2和次轉換開關QSl (即真空斷路器的常開觸點)分別控制兩臺變頻一體化局扇的通斷，輔以主阻容吸收裝置ZR1、ZR2實現真空斷路器的操作過電壓保護功能。
[0029]第一中央處理器U1(LM3108K1)通過主負載運行電流採集互感器組T4、T5、T6採集負載變頻器運行電流、主負載零序電流採集互感器ΤΑ8採集負載變頻器零序電流，作為局扇和變頻器的電流保護基準；第一中央處理器Ul通過主負載運行電壓同步變壓器Τ5採集負載電壓信號、主負載零序電壓採集電抗器Tll採集負載零序電壓信號，作為局扇和變頻器的電壓保護基準。
[0030]第一中央處理器Ul集成的邏輯單元通過軟體編程和組態監測信息採集開關量輸入，通過真空斷路器的主轉換開關QS2實現2#真空斷路器的狀態反饋輸入，通過手動按鈕SB10、SBlU SB12、SB13、SB14實現2#變頻器的起動、停止、升頻、降頻、急停輸入；第一中央處理器Ul中的控制邏輯單元通過軟體編程和組態控制開關量輸出，分別通過ΚΑ8、ΚΑ9、ΚΑ10、KAlU ΚΑ12實現對2#變頻器的起動、停止、急停、報警、閉鎖控制，從而實現控制風機的運轉。當需要2#變頻器啟動時，手動按下第一外部信號輸入電路中的變頻啟動按鈕SB10，低壓電網智能保護模塊接收到變頻啟動命令後，經過內部的邏輯運算，向第一執行電路中的變頻啟動控制線圈ΚΑ8送電，繼而2#變頻器端的控制線圈ΚΑ8的常開觸點閉合，2#變頻器得電工作；當需要2#變頻器停止時，有兩種情況，一:人為需要2#變頻器停止，手動按下變頻停止按鈕SB11，第一中央處理器Ul接收到變頻停止命令後，經過內部的邏輯運算，向第一執行電路中的變頻停止控制線圈ΚΑ9送電，繼而2#變頻器端的控制線圈ΚΑ9的常開觸點閉合，2#變頻器停止工作；二，當第一中央處理器Ul內部採集到變頻器的故障信號時，則發出信號使變頻停止控制線圈ΚΑ9得電，電源控制電路中的變頻停止繼電器常開觸點ΚΑ9自動閉合，主轉換開關失壓分閘線圈J5得電，主轉換開關QS2分閘，斷開2#變頻器電源；當需要變頻升頻或降頻時，第一中央處理器Ul判斷用戶在現有正在運行的頻率下升、降意圖，通過電壓傳感器Ρ2調節模擬量的輸出端輸出4?20mA信號，通過該信號控制變頻器的頻率升降；當2#變頻器出現故障時，2#變頻器端的故障繼電器線圈得電，第一外部信號輸入電路中的變頻故障繼電器常開觸點KA6自動閉合，第一中央處理器發出信號使第一執行電路中的系統故障控制線圈KAlO得電，系統故障報警電路拉響警報，同時切斷變頻器的電源。電閉鎖故障控制線圈KA12實現了風電閉鎖、瓦斯電閉鎖、二氧化碳電閉鎖、溫度電閉鎖。
[0031]次饋電開關迴路的工作原理同主饋電開關迴路的工作原理一祥，在此不再贅述。
[0032]防爆變頻器具體如下所述:如圖3和圖4所示，煤礦局部通風機一體化流道式矩形防爆變頻器，包括風筒31、矩形防爆箱32、銅質散熱器33、強電輸入接線盒34、強電輸出接線盒35、控制接線盒36、接線盒支座37和變頻器芯38，強電輸入接線盒4、強電輸出接線盒35和控制接線盒36均固定安裝於接線盒支座37上，接線盒支座37 —端穿過風筒31筒壁與外部電カ設備連接，另一端與矩形防爆箱32連接，矩形防爆箱32被懸空固定於風筒31筒內，銅質散熱器33安裝於矩形防爆箱32 —側，變頻器芯38被固定安裝於矩形防爆箱32內部，其特徵在於:除風筒31外，所述所有元器件均設置在風筒31內部，風筒I下方設有固定支腳39。
[0033]本發明直接與井下局扇連接，風筒31的直徑與對應連接使用局扇的出風筒直徑相同，強電輸入接線盒34、強電輸出接線盒35和控制接線盒36共同控制本發明的電路開閉，在工作時，局扇壓入的風流在風筒31的約束下，直接從防爆箱32和銅質散熱器3表面流過，通過風流和防爆箱32、銅質散熱器33之間的熱交換，實現變頻器的快速冷卻。
[0034]風流自動切換裝置具體如下所述:參看圖5，本發明的礦用通風機風流自動切換裝置，該裝置具有ー個U形風筒51，風筒51前部兩端ロ為進風部位分別與主用風機和備用風機的送風管連接，風筒底部U形彎處開有出風ロ 56，該出風ロ 56與排風管道連接，在出風ロ 56的叉ロ處通過鉸鏈3連接有活動門板54，為了加強封堵部位的密封，在出風ロ 56的兩側分別設有與活動門板4配合的門框52，門框上裝有磁性吸塊55，其中，上側的門框上的磁性吸塊5的數量為2個以上，下側的門框上的磁性吸塊55的數量為至少I個。當U形風筒I豎立安裝時，位於上側的門框上的磁性吸塊55優選設置3個，以克服活動門板54向上翻轉時的重力，讓門板在風機運行過程中保持穩定狀態。考慮到活動門板54向下翻轉時由其自身重力即能實現其自動快速翻轉，在下側的門框上設置I個磁性吸塊即可，主要起輔助密封作用，也能與活動門板54自重形成合力，讓活動門板54在風機運行過程中保持靜止狀態。所述活動門板54採用環氧玻璃布板，可減輕重量，在活動門板4兩側粘貼有密封膠墊，密封膠墊外側設有壓緊鋼板(圖中未示)，該壓緊鋼板不僅能防止密封膠墊脫落，還能吸附磁性吸塊55。活動門板54用鉸鏈3固定後，可在兩門框52之間自由轉動，活動門板54與任意一側門框2接觸時，可隔斷該風流與排風管道的連通。通過活動門板54的翻轉可以交替的將兩側進風管道封堵，相應地將另ー側的進風管道暢通。為了避免翻轉時活動門板54與門框52之間的剛性撞擊，且能增強活動門板54與門框52之間的密封性能，並穩定其密封狀態，在門框52上粘有弾性密封墊圈。該裝置在使用過程中，當主用通風機出現故障停止運行吋，由控制機構控制即可啟動備用風機，由其產生的強大氣流將封堵在其送風管ロ的活動門板54自行吹開，並使活動門板54在主用通風機送風ロ磁性吸塊55的作用下，活動門板54迅速貼合在其送風ロ的門框52上，氣流由連接備用通風機的送風管道經排風管供風。由備用通風機向主用通風機的切換過程與上述切換相同。由此，無需人工操作，即可實現主、備用兩臺通風機風流的自動切換，而且十分快捷。該裝置結構簡單，密封性良好，製造成本低廉。
【權利要求】
1.一種煤礦智能化局部通風系統，其特徵在於:包括有礦用隔爆型雙迴路饋電開關、兩臺流道式防爆變頻器以及兩臺局部通風機，所述的礦用隔爆型雙迴路饋電開關與煤礦井下的信息採集模塊連接，所述的礦用隔爆型雙迴路饋電開關分別給兩臺防爆變頻器進行供電，並且控制兩臺防爆變頻器進行工作，兩臺防爆變頻器分別連接兩臺局部通風機，所述的兩臺局部通風機的出風ロ處還設置有風流自動切換裝置。
2.根據權利要求1所述的煤礦智能化局部通風系統，其特徵在於:所述的雙迴路饋電開關包括有隔爆外殼，隔爆外殼包括主腔和接線腔，主腔內設有芯架和雙迴路饋電開關電路板，主腔側面設有主轉換開關和次轉換開關，接線腔上設置接線出口 ；雙迴路饋電開關電路板包括有主饋電開關迴路、次饋電開關迴路和雙迴路電源切換模塊，主饋電開關迴路包括主轉換開關、第一信號採集電路、第一中央處理器、第一電源控制電路、第一外部信號輸入電路和第一執行電路，主轉換開關串聯於主電源與主負載的三相迴路中，所述的第一信號採集電路輸入端串接於主轉換開關與主負載之間，第一信號採集電路的輸出端連接第一中央處理器的米集信號輸入端，第一中央處理器的狀態信息輸入端連接第一外部信號輸入電路的輸出端，第一中央處理器的控制輸出端連接第一執行電路，第一執行電路的動作觸點連接防爆變頻器；所述的第一電源控制電路包括主合閘控制模塊、主分閘控制模塊和主變壓模塊，主變壓模塊的電源引線端連接兩相主電源，主變壓模塊的電源輸出端連接雙迴路電源切換模塊的主電源輸入端,雙迴路電源切換模塊的第一電源輸出端連接主合閘控制模塊，雙迴路電源切換模塊的第二電源輸出端連接主分閘控制模塊；所述的次饋電開關迴路包括次轉換開關、第二信號採集電路、第二中央處理器、第二外部信號輸入電路、第二執行電路、第二電源控制電路，連接關係與主饋電開關迴路相同，其中第二電源控制電路包括次合閘控制模塊、次分閘控制模塊和次變壓模塊，次變壓模塊的電源輸出端連接雙迴路電源切換模塊的次電源輸入端，次合閘控制模塊連接雙迴路電源切換模塊的第一電源輸出端，次分閘控制模塊連接雙迴路電源切換模塊的第二電源輸出端；所述的第一中央處理器和第二中央處理器同時連接觸摸顯示屏。
3.根據權利要求2所述的煤礦智能化局部通風系統，其特徵在於:所述的第一信號採集電路包括 主負載零序電流採集互感器、主負載運行電流採集互感器組、主負載零序電壓採集電抗器和主負載運行電壓同步變壓器，所述的主負載零序電流採集互感器和主負載運行電流採集互感器組均採用穿心結構串接於主轉換開關與主負載的三相迴路中，主負載零序電流採集互感器和主負載運行電流採集互感器組的輸出端連接第一中央處理器；所述的主負載零序電壓採集電抗器和主負載運行電壓同步變壓器的輸入端並接於主轉換開關與主負載的三相迴路中，主負載零序電壓採集電抗器和主負載運行電壓同步變壓器的輸出端連接第一中央處理器；所述的主負載零序電壓採集電抗器的初級線圈的一端通過主轉換開關的輔助常閉觸點連接第一中央處理器的電抗器中性點檢測輸入端；第一信號採集電路還包括主負載頻率、電流反饋電路，主負載頻率、電流反饋電路的輸入端連接防爆變頻器，主負載頻率、電流反饋電路的輸出端連接第一中央處理器的三相模擬量輸入端。
4.根據權利要求3所述的煤礦智能化局部通風系統，其特徵在於:所述的第一電源控制電路的主變壓模塊包括第一變壓器，第一變壓器的初級線圈的輸入端為電源引線端，次級線圈的三路輸出端連接雙迴路電源切換模塊的主電源輸入端；所述的第一電源控制電路的主合閘控制模塊包括第一橋式整流電路,第一橋式整流電路的輸入端連接雙迴路電源切換模塊的第一電源輸出端，第一橋式整流電路的正極輸入端串聯有手動合閘按鈕，第一橋式整流電路的輸出端連接主轉換開關合閘線圈；所述的第一電源控制電路的主分閘控制模塊包括第二變壓器，第二變壓器的初級線圈連接雙迴路電源切換模塊的第二電源輸出端，第二變壓器的第一次級線圈的輸出端分別連接主負載零序電流採集互感器、主負載運行電流採集互感器組、主負載零序電壓採集電抗器和主負載運行電壓同步變壓器，第二變壓器的第二次級線圈的輸出端通過整流模塊同時連接第二橋式整流電路和第三橋式整流電路的輸入端，第二橋式整流電路的正極輸入端串聯變頻停止繼電器常開觸點，第二橋式整流電路的輸出端連接主轉換開關失壓分閘線圈，第三橋式整流電路的正極輸入端串聯手動分閘按鈕和主轉換開關常開觸點，且手動分閘按鈕並聯有故障反饋繼電器常開觸點，第三橋式整流電路的輸出端連接主轉換開關分勵分閘線圈。
5.根據權利要求4所述的煤礦智能化局部通風系統，其特徵在於:所述的第一外部信號輸入電路包括多個負載運行控制手動按鈕和主轉換開關合閘反饋開關、變頻故障繼電器的常開觸點，所述的多個負載運行控制手動按鈕包括變頻啟動按鈕、變頻停止按鈕、變頻升頻按鈕、變頻降頻按鈕、變頻急停按鈕，主轉換開關合閘反饋開關為轉換開關的常開觸點，變頻故障繼電器的常開觸點為變頻器故障輸出端繼電器的常開觸點。
6.根據權利要求5所述的煤礦智能化局部通風系統，其特徵在於:所述的第一執行電路包括變頻啟動控制線圈、變頻停止控制線圈、變頻急停控制線圈、系統故障控制線圈和動力電閉鎖故障控制線圈和電壓傳感器，電壓傳感器的信號輸出端輸出標準4~20mA的信號給變頻器的變頻信號輸入端，作為變頻器的頻率給定輸入。
7.根據權利要求1所述的煤礦智能化局部通風系統，其特徵在於:所述的防爆變頻器包括風筒，風筒內部設置有矩形防爆箱、銅質散熱器、強電輸入接線盒、強電輸出接線盒、控制接線盒、接線盒支座和變頻器芯，強電輸入接線盒、強電輸出接線盒和控制接線盒均固定安裝於接線盒支座上，接線盒支座一端穿過風筒筒壁與雙迴路饋電開關連接，另一端與矩形防爆箱連接，矩形防爆箱被懸空固定於風筒筒內，銅質散熱器安裝於矩形防爆箱一側，變頻器芯被固定安裝於矩形防爆箱內部；所述風筒下方設有固定支腳。
8.根據權利要求6所述的煤·礦智能化局部通風系統，其特徵在於:所述防爆變頻器的風筒與所控制的局部通風機的風筒相通，且直徑相同；兩臺防爆變頻器通過支架與兩臺局部通風機一體安裝。
9.根據權利要求1所述的煤礦智能化局部通風系統，其特徵在於:所述的風流自動切換裝置具有一個U形風筒，U形風筒前部兩埠為進風部位分別與兩臺局部通風機的送風管連接，U形風筒底部的U形彎處開有出風口，該出風口與排風管道連接，在出風口的叉口處鉸接有活動門板，出風口的兩側分別設有與活動門板配合的門框。
10.根據權利要求8所述的礦用通風機風流自動切換裝置，其特徵在於:所述門框上粘貼有彈性密封墊圈；所述門框上設有磁性吸塊，上側的門框上的磁性吸塊數量為2個以上，下側的門框上的磁性吸塊的數量為至少I個；所述活動門板採用環氧玻璃布板，門板兩側粘貼有封閉膠墊，膠墊外側設有壓緊鋼板。
【文檔編號】E21F1/10GK103591041SQ201310623015
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月30日 優先權日:2013年11月30日
【發明者】吳宣東, 邢印, 龐浩磊, 張毅, 姜豔 申請人:南陽防爆集團股份有限公司