本发明涉及矿井安全领域，更具体涉及一种矿井提升主通风机故障切换方法。
背景技术：
通风机用途分为三种：主扇是用于全矿井或矿井某一翼的通风，又叫主通风机。辅扇是用于矿井通风网路中分支风路调节起风量的，是协助主通风机工作的。局扇是用于矿井无贯穿风流没有打通的巷道的局部地点通风。一般在煤矿中每个通风机出现故障时，需要切换到其对应的备用风机进行运行，保证矿井通风，避免出现瓦斯浓度超限，避免瓦斯爆炸等安全事故的发生。
煤矿目前主通风机房为无人值守，如果风机出现故障时人员无法及时赶到现场矿井将会出现很大安全风险，所以设计一种能够识别主通风机故障，在主通风机出现故障时及时切换到备用风机的可靠性强的主通风机故障切换方法十分必要。崇杰文.矿井主通风机自动切换技术【期刊论文】-中国机械2015(8)，主要内容为每台风机运行一段时间后需倒机切换为备用风机运行。风机切换期间，主通风机不能为矿井提供持续的通风动力，从而导致矿井短时间通风能力不足，井下瓦斯容易积聚而产生巨大的安全隐患，过长的风机切换时间是矿井安全生产所不能承受的，所以，尽量缩短风机切换时间，对矿井的安全生产有着巨大的意义。虽然该文献涉及矿井主通风机自动切换技术，但是主要侧重于研究如何减少风机切换的时间，对于主通风机故障切换方法没有进行研究。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题在于现有技术缺乏可靠性强的主通风机故障切换方法。
本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：一种矿井提升主通风机故障切换方法，所述方法包括：当前运行的风机中电机三相绕组中至少一相的温度达到第一预设故障范围和/或所述电机的驱动轴温度达到第二预设故障范围和/或所述电机的非驱动端轴承温度达到所述第二预设故障范围时，电机故障自动切换点位触发，当前运行的风机执行故障自动切换动作，切换到其对应的备用风机运行。
本发明考虑电机三相绕组温度、驱动轴温度以及非驱动端轴承温度对主通风机故障进行判定，当温度到达预设故障范围时，电机故障自动切换点位触发，当前运行的风机执行故障自动切换动作，切换到其对应的备用风机运行，实现自动切换，可靠性强，避免风机出现故障时人员无法及时赶到现场，避免矿井因通风故障而出现安全风险。
进一步地，所述当前运行的风机中电机三相绕组中至少一相的温度达到第一预设故障范围包括：当前运行的风机的三相绕组中任一相温度达到第一预设故障范围或者当前运行的风机的三相绕组中任两相温度达到第一预设故障范围或者当前运行的风机的三相绕组的温度均达到第一预设故障范围。
进一步地，所述第一预设故障范围为140℃至145℃。
进一步地，所述第二预设故障范围为95℃至100℃。
进一步地，所述方法还包括：当前运行的风机一旦发生异常停机，电机故障自动切换点位触发，当前运行的风机执行故障自动切换动作，切换到其对应的备用风机运行。
更进一步地，所述异常停机包括人员误操作、风机高压柜故障/失电、风机变频器故障/失电以及风机执行一键切换过程中因工作风门无法开关导致风机仅能以5hz运行。
更进一步地，当前运行的风机发生异常停机，电机故障自动切换点位触发，当前运行的风机对应的备用风机的高压柜断路器第一预设时间内合闸，当前运行的风机对应的备用风机的变频器接触器第二预设时间内合闸，当前运行的风机对应的备用风机的变频器频率升至5hz。
更进一步地，所述第一预设时间为0.1s，所述第二预设时间为3s。
更进一步地，当前运行的风机发生异常停机延时第三预设时间后，关闭当前运行的风机的工作风门，关闭到位后，打开当前运行的风机对应的备用风机的工作风门，打开到位后，当前运行的风机对应的备用风机的变频器频率由5hz升至39hz，故障切换完成。
更进一步地，所述第三预设时间为20s。
本发明的优点在于：
(1)本发明考虑电机三相绕组温度、驱动轴温度以及非驱动端轴承温度对主通风机故障进行判定，当温度到达预设故障范围时，电机故障自动切换点位触发，当前运行的风机执行故障自动切换动作，切换到其对应的备用风机运行，实现自动切换，可靠性强，避免风机出现故障时人员无法及时赶到现场，避免矿井因通风故障而出现安全风险。
(2)本发明还在电机温度超温故障基础上增加了当前运行的风机一旦发生异常停机后，立即执行故障自动切换的功能，在异常停机的情况下，也能及时切换到备用风机，进一步提高矿井主通风机故障切换的可靠性，进一步保障矿井安全性。
附图说明
图1为本发明实施例1所公开的一种矿井提升主通风机故障切换方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1所示，一种矿井提升主通风机故障切换方法，所述方法包括：当前运行的风机中电机三相绕组中至少一相的温度达到第一预设故障范围和/或所述电机的驱动轴温度达到第二预设故障范围和/或所述电机的非驱动端轴承温度达到所述第二预设故障范围时，电机故障自动切换点位触发，当前运行的风机执行故障自动切换动作，切换到其对应的备用风机运行。电机三相绕组为u、v、w三相绕组。
所述当前运行的风机中电机三相绕组中至少一相的温度达到第一预设故障范围包括：当前运行的风机的三相绕组中任一相温度达到第一预设故障范围或者当前运行的风机的三相绕组中任两相温度达到第一预设故障范围或者当前运行的风机的三相绕组的温度均达到第一预设故障范围。
本实施例中，所述第一预设故障范围为140℃至145℃。
本实施例中，所述第二预设故障范围为95℃至100℃。
通过以上技术方案，本发明考虑电机三相绕组温度、驱动轴温度以及非驱动端轴承温度对主通风机故障进行判定，当温度到达预设故障范围时，电机故障自动切换点位触发，当前运行的风机执行故障自动切换动作，切换到其对应的备用风机运行，实现自动切换，可靠性强，避免风机出现故障时人员无法及时赶到现场，避免矿井因通风故障而出现安全风险。
实施例2
本发明实施例2是在实施例1的基础上作出的进一步改进，提高故障切换的可靠性，实施例2与实施例1相比，区别在于：当前运行的风机一旦发生异常停机，电机故障自动切换点位触发，当前运行的风机执行故障自动切换动作，切换到其对应的备用风机运行。其中，所述异常停机的原因包括人员误操作、风机高压柜故障/失电、风机变频器故障/失电以及风机执行一键切换过程中因工作风门无法开关导致风机仅能以5hz运行。
发生异常停机后，主通风机故障切换的具体过程为：当前运行的风机发生异常停机，电机故障自动切换点位触发，当前运行的风机对应的备用风机的高压柜断路器第一预设时间内合闸，当前运行的风机对应的备用风机的变频器接触器第二预设时间内合闸，当前运行的风机对应的备用风机的变频器频率升至5hz。所述第一预设时间为0.1s，所述第二预设时间为3s。
当前运行的风机发生异常停机延时第三预设时间后，关闭当前运行的风机的工作风门，关闭到位后，打开当前运行的风机对应的备用风机的工作风门，打开到位后，当前运行的风机对应的备用风机的变频器频率由5hz升至39hz，故障切换完成。其中，所述第三预设时间为20s。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
技术特征：
1.一种矿井提升主通风机故障切换方法，其特征在于，所述方法包括：当前运行的风机中电机三相绕组中至少一相的温度达到第一预设故障范围和/或所述电机的驱动轴温度达到第二预设故障范围和/或所述电机的非驱动端轴承温度达到所述第二预设故障范围时，电机故障自动切换点位触发，当前运行的风机执行故障自动切换动作，切换到其对应的备用风机运行。
2.根据权利要求1所述的一种矿井提升主通风机故障切换方法，其特征在于，所述当前运行的风机中电机三相绕组中至少一相的温度达到第一预设故障范围包括：当前运行的风机的三相绕组中任一相温度达到第一预设故障范围或者当前运行的风机的三相绕组中任两相温度达到第一预设故障范围或者当前运行的风机的三相绕组的温度均达到第一预设故障范围。
3.根据权利要求1所述的一种矿井提升主通风机故障切换方法，其特征在于，所述第一预设故障范围为140℃至145℃。
4.根据权利要求1所述的一种矿井提升主通风机故障切换方法，其特征在于，所述第二预设故障范围为95℃至100℃。
5.根据权利要求1所述的一种矿井提升主通风机故障切换方法，其特征在于，所述方法还包括：当前运行的风机一旦发生异常停机，电机故障自动切换点位触发，当前运行的风机执行故障自动切换动作，切换到其对应的备用风机运行。
6.根据权利要求5所述的一种矿井提升主通风机故障切换方法，其特征在于，所述异常停机包括人员误操作、风机高压柜故障/失电、风机变频器故障/失电以及风机执行一键切换过程中因工作风门无法开关导致风机仅能以5hz运行。
7.根据权利要求5所述的一种矿井提升主通风机故障切换方法，其特征在于，当前运行的风机发生异常停机，电机故障自动切换点位触发，当前运行的风机对应的备用风机的高压柜断路器第一预设时间内合闸，当前运行的风机对应的备用风机的变频器接触器第二预设时间内合闸，当前运行的风机对应的备用风机的变频器频率升至5hz。
8.根据权利要求7所述的一种矿井提升主通风机故障切换方法，其特征在于，所述第一预设时间为0.1s，所述第二预设时间为3s。
9.根据权利要求7所述的一种矿井提升主通风机故障切换方法，其特征在于，当前运行的风机发生异常停机延时第三预设时间后，关闭当前运行的风机的工作风门，关闭到位后，打开当前运行的风机对应的备用风机的工作风门，打开到位后，当前运行的风机对应的备用风机的变频器频率由5hz升至39hz，故障切换完成。
10.根据权利要求9所述的一种矿井提升主通风机故障切换方法，其特征在于，所述第三预设时间为20s。
技术总结
本发明公开了一种矿井提升主通风机故障切换方法，所述方法包括：当前运行的风机中电机三相绕组中至少一相的温度达到第一预设故障范围和/或所述电机的驱动轴温度达到第二预设故障范围和/或所述电机的非驱动端轴承温度达到所述第二预设故障范围时，电机故障自动切换点位触发，当前运行的风机执行故障自动切换动作，切换到其对应的备用风机运行；本发明的优点在于：提供一种可靠性强的主通风机故障切换方法，保障矿井安全。
技术研发人员：李科燃;夏经辉
受保护的技术使用者：淮南矿业(集团)有限责任公司
技术研发日：2021.07.20
技术公布日：2021.08.31
声明：
“矿井提升主通风机故障切换方法与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：淮南矿业(集团)有限责任公司
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2024年09月19日 ~ 21日 
