矿井通风系统是矿井最重要的设施，其通风性能直接影响着井下空气流通、瓦斯的安全排放，其运转的安全可靠性至关重要。矿井风机的装机容量非常大，主要是因为矿井风机的设计是按照矿井开采要求的最大通风量设计的，出于安全考虑，设计余量大，所以在矿井投产初期和通风系统改造后，供风余量大。传统的控制方法是，通过在矿井风机处设置风门挡板，通过控制风门挡板的开启程度来控制风量的大小。这种传统控制方法，不仅增加了风压，风机负载转矩，而且极大的浪费了电能。随着现代工农业的进步，一方面，出于安全可靠性考虑，对矿井风机系统的安全运行有了更高的要求，另一方面，在当今节能减排大环境下，对矿井风机的节能控制，高效运行要求越来越高。近年来，随着现代交流电机交流调速控制和电力电子技术的发展，对矿井风机项目的数字化交流调速改造已经成为了一种必然。本文就从矿井风机运行特性出发，分析了风机类负载的类型属于2次方率负载，结合传统风机的各种风量控制下的电机转速情况，得出了通过交流调速手段对矿井风机风量控制是当代风机节能最有效的手段。对于交流调速控制方案，本文结合传统的各种类型的交流电机调速系统，如降电压调速、电磁转差离合器调速、绕线转子异步电机串级调速、变极对数调速、变压变频调速，以及随着新的电力电子器件和微处理器的推出，最新应用的U/f恒定控制、矢量控制（VC）、直接转矩控制（DTC）交流调速系统，分析了各个调速控制方案的优劣性，确定了大功率矿机风机这类2次方负载适用的交流调速控制方法为U/f恒定控制和矢量控制（VC）。当风机运行要求不高且不在低速，大负载情况下运行时可以采用U/f恒定控制，当对风机调速运行动态性好，低速带载能力强时要采用闭环的矢量控制。本文对大功率矿井风机进行全数字交流调速的研究应用，主要从五个方面进行了具体的分析和研究。1．根据当前矿井风机的应用现状和发展趋势，分析了当前矿井风机运行效率低下、安全可靠性差的原因，结合现代交流调速技术和电力电子技术的发展，总结了交流调速系统的发展方向和最优交流调速系统应用的优越性。2．根据山东锦丘煤矿的应用现状和技术要求，并进行节能原理和交流调速原理分析，确定矿井风机的交流调速控制方案。3．根据交流调速控制方案，并从异步电机数学模型和坐标变换基础原理出发，研究了其控制原理，并确定了转子磁场定向的双闭环矢量控制方案，通过MATLAB/Smulink进行系统仿真，验证了基于转子磁链定向的双闭环矢量控制系统的低速带载的稳定性和调速的快速响应以及可靠性。4．从矿井风机交流变频调速整体控制方案出发，对各个硬件设备进行选型，确定设备成套的合理性，并设计安装和控制电路，确定方案的可行性。5．结合选用变频器型号，分析变频器结构和操作方式。研究其工作原理和参数，针对矿井风机的两组控制方式进行参数设定，调试运行。并对调试中的一些问题进行解决，确定了变频器应用的控制效果。通过对交流调速原理和矿井风机运行状况的全方位分析，设计了基于矢量控制原理的全数字交流调速控制系统，运用MATLAB/Simulink进行的系统仿真分析，验证了变频调速优异的调速、启制动性能、宽幅调速性能以及高效率、高功率因数和节能效果等优点。说明了全数字交流调速系统已成为高性能交流调速领域中世界各国备受关注和重点发展的技术之一，交流变频调速技术将在工业生产中节电、改善工艺流程以提高产品质量和改善环境、推动技术进步的应用上具有广泛的前景。