现今，节能降耗已成为我国的基本国策。煤矿企业既是产能大户,又是耗能大户,许多煤矿企业都非常重视高耗能用电设备的节能改造工作。铁煤集团大兴矿是1980年国家投资建设,于1990年11月份投产的中国东北最大的年设计、生产能力为300万吨的井工矿井。主要通风机房安设了全局排风能力最大的离心式扇风机，保证了矿井的安全生产。同时带来的问题是如何解决风量调节的问题，用风门调节风量风阻很大，存在着大量的能量浪费，能量浪费在50%以上。为了在满足矿井的通风需要的同时,又能实现最大程度的节能,荣信电力电子有限公司对铁煤集团大兴矿井主通风机采用了高压变频改造,选用功率单元串联多电平高压变频器 ,实现主通风机的电能节约和风量无级调速。
一、大兴矿风机变频改造的必要性
铁煤集团大兴矿井主通风机采用同步电机，而交流同步电机的调速是电气驱动领域的一大难题。我国从20世纪70年代开始进行交流同步电机调速技术的研究，目前在国内煤炭业内，大功率变频装置成功应用于同步电机的实例还很少。难点在于与普通异步电机运行相比，同步电机在运行时，电枢电压矢量与转子磁极位置之间的夹角必须在某一范围之内，否则将导致系统失步，因此同步电机变频调速时必须时刻控制这一夹角在允许的范围内变动。由于同步电机与异步电机的不同，同步电机进行变频调速改造时对高压变频装置的要求也有些差别，具体要求如下：
（1）能够解决同步电机启动整步问题；
（2）能够解决同步电机调速过程中输出电压和励磁电流的协调控制；
（3）变频装置输出电压、电流谐波应尽可能小。
铁煤集团大兴矿井主通风机担负着该矿井下主通风任务，是至关重要的大型安全生产设备，需要长期、连续、可靠、安全的运行。风机现在采用的调节风量方式为调节风门开度方式，系统在正常运转情况下风门开度仅为60％左右，其风量约为额定的
