永磁电机对球磨机产生了哪些革新变化?

球磨机一般是选矿厂或加气混凝土工厂中电机容量最大的设备。电机与其控制系统是各种机械装备中最关键的部件,对机械装备的效率、性能、成本、可靠性及寿命等都有着举足轻重的作用。世界经济发展步伐的加快,增加了人们对能源的需求,能源问题已经成为影响各国经济发展速度的战略性问题。本着我国“开发与节能并举、节能优先”的节能方针,我们要充分认识到加强节能工作的重要性和紧迫性。

球磨机是选矿厂、加气混凝土原料制备中最重要的设备,它被运用于铁矿石、石灰、石膏、砂、矿渣等物料的粉磨。物料只有经过粉磨并到要求细度后才能进行充分混合互相作用,才能使制品达到强度,粉磨是加气混凝土生产中的重要程序,粉磨过程耗电量大。球磨机由给料部、出料部、回转部、传动部(减速机,小转动齿轮、电机、电控)等主要部分组成。其中传动部是电能损耗的主要环节,也是节能增效的关键环节。

低速大转矩传动系统一般是指转速低于500r/min,额定输出转矩大于500N.m的传动系统。这样的传动系统在许多工业传动领域中是最常见的,球磨机传动系统是典型的低速大转矩系统。除球磨机系统外,还包括电梯驱动系统、重型机床、矿山机械、石油机械及建筑机械等。在这些要求低速传动的系统中,目前主要采用传统的异步机—减速机的驱动模式。这种驱动模式的缺点主要体现在:一方面,由于减速机齿轮等机械原因降低了系统的整体传动效率;另一方面,由于减速机的存在使传动系统的整体体积较大,或者说系统的传输功率密度较低。

显然,传统的驱动模式已无法适应现代驱动的要求,存在着诸多理论和技术问题有待解决。

众所周知,永磁电机采用永磁体励磁,不需要无功励磁电流,可以显著提高功率因数,减小了定子电流和定子电阻损耗;而且在稳定运行时没有转子电阻损耗,进而可以因总损耗降低而减小风扇(小容量机电甚至可以去掉风扇)和相应的风摩损耗,从而使其效率和功率因数比同规格感应电机高。而且在轻载时仍可保持较高的效率和功率因数,使轻载运行时节能效果更为显著。

因此,永磁电机较容易做到高效率,即达到IE2级的效率值。如果进一步优化设计,采用高性能硅钢片和先进工艺,在降低一个机座号或者缩短铁心的情况下,可以达到超高效,即IE3级的效率值;在不降低机座号或适当增加铁心的情况下,部分规格有可能达到超高效,即IE4级的效率值。同时,永磁电机可以实现低速大转矩直驱运行,这是异步机和直流机无法实现,这种特性使得永磁电机在低速大转矩的传动系统应用前景非常广泛。

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