为了解决普遍存在的变频调节节能预估偏大的问题,利用自主研制的矿用主通风机实验平台,开展了多变频率下K45-4-№9/18.5k W轴流主通风机性能实验和噪声特性实验。以经典的比例定律公式为基础,应用最小二乘法进行了不同频率下风机性能参数的实验数据处理,得到了风量与风压、轴功率、效率之间的最佳拟合阶数,并绘制了不同频率下的主通风机性能曲线族;研究了主通风机进气口在不同频率下的噪声特性,得出主通风机进气口噪声的主要噪声频率范围和频谱特性。本文取得的主要研究成果如下:(1)矿用主通风机变频调速不宜低于额定转速的50%;在额定转速的50%?100%之间调速时,以实验最大风量点为最佳工况点,对比相邻频率间的节能率,得出最大节能率达到47%。(2)变频矿用主通风机风压-风量曲线以5次拟合效果最佳;轴功率-风量曲线和效率-风量曲线以4次拟合效果最佳。(3)变频主通风机不同频率下的性能曲线具有相似性,同时具有显著的非等比变化特性;该非等比变化律公式提供了一种主通风机变频节能率的计算方法。(4)变频主通风机不同频率下的风机性能曲线合理工作区域不同;轴功率比-风量比曲线呈现减速非等比递增,并最终趋于某一极限值,表明主通风机变频到一定程度将不再会有节能收益;随着频率的下降,变频主通风机性能曲线所对应的最大效率值减小,与按相似率计算的误差增大。(5)当频率为50Hz时,工频与变频100%两种情况下的主通风机性能曲线是相似的;变频运行比工频100%运行更节能,且两者间的最大节能率为2.94%;工频下的效率略大于变频100%下的效率,最大效率差达到2.93%。(6)变频主通风机进气口的噪声频率主要分布在125Hz?4000Hz的频率段,即主要为中低频噪声;不同频率下的噪声频谱特性曲线变化趋势大体相同,且变频主通风机噪声存在着衰减特性,即噪声随着频率的降低而减小;噪声在衰减过程中,噪声变化率呈现增大的趋势。