邊緣傳動球磨機變頻永磁直驅(qū)系統(tǒng)改造應用

一、 概述

大功率低速永磁電動機的發(fā)明，使得電動機直接驅(qū)動負載，即取消齒輪箱，簡化傳動鏈，提高傳動系統(tǒng)的可靠性得以實現(xiàn)。該系統(tǒng)在船舶動力、煤炭運輸、礦井提升等設(shè)備上得到廣泛應用，為動力傳送技術(shù)帶來革命性變革。

現(xiàn)邊緣傳動球磨機是采用電機經(jīng)過減速機，小齒輪帶動大齒輪，從而帶動球磨機筒體運轉(zhuǎn)的球磨機。其傳動方式從球磨機一側(cè)進行傳動。對于邊緣傳動的水泥磨機驅(qū)動系統(tǒng)的永磁直驅(qū)改造，可采用如下改造方式：

圖1 改造前驅(qū)動方式

圖2 改造后驅(qū)動方式

二、 設(shè)備數(shù)據(jù)

a) 原設(shè)備參數(shù)及安裝方式

圖2 原驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)備安裝方式

b) 永磁直驅(qū)系統(tǒng)的選擇

原繞線轉(zhuǎn)子電機轉(zhuǎn)速n=743rpm，齒輪箱速i=5，改用永磁直驅(qū)電動機，電動機額定轉(zhuǎn)速為150r/min。

用于改造的永磁直驅(qū)電動機參數(shù)如下：

圖3 永磁電動機安裝方式

三、 節(jié)能分析

表4 能耗對比

由上表數(shù)據(jù)可以看出，永磁直驅(qū)系統(tǒng)較原驅(qū)動系統(tǒng)節(jié)約輸入功率1478-1399=79(kW)，按照年工作330天，每天工作24小時計算，年實際節(jié)約電能：

79×24×330=625,680(kW·h)

在實際運行過程中，設(shè)備工作點低于額定點，而永磁電動機在25%—120%負載范圍內(nèi)，效率與功率因數(shù)均接近額定點，這一點是異步電動機無法比擬的。所以在實際運行過程中，節(jié)能效果比理論計算更為明顯。

大型用電企業(yè)實際收取電費是按照功率因數(shù)補償后的視在功率計算，因工廠設(shè)置功率因數(shù)補償裝置，可將功率因數(shù)由0.86補償至0.92。

由表4可知，采用變頻永磁直驅(qū)系統(tǒng)，視在功率節(jié)約：

1606-1472=134（kW）

四、 經(jīng)濟性分析

a) 運行費用對比

五、 結(jié)論：

自“十四五”碳達峰、碳中和 規(guī)劃出臺以來，已被寫入政府工作報告中。中國將嚴控煤電項目，嚴控煤炭消費增長、‘十五五’時期逐步減少。此外，中國已決定接受《〈蒙特利爾議定書〉基加利修正案》，加強非二氧化碳溫室氣體管控，還將啟動全國碳市場上線交易。

變頻永磁直驅(qū)系統(tǒng)節(jié)能效果顯著，綜合節(jié)電率可達10%以上，大量減少標準煤的使用以及附帶污染物的排放.

永磁電動機生產(chǎn)過程中，從各原材料的選用到制造工藝，均嚴格遵循環(huán)保要求。浸漆烘干過程中工藝與設(shè)備嚴格把控，以高于國家標準的指標執(zhí)行；對環(huán)境更友好。

永磁直驅(qū)系統(tǒng)在使用過程中不會對現(xiàn)場環(huán)境造成無污染，而傳統(tǒng)驅(qū)動系統(tǒng)中的減速器、耦合器需大量油液，易發(fā)生泄漏，污染生產(chǎn)現(xiàn)場環(huán)境。同時，永磁直驅(qū)系統(tǒng)震動噪聲低，顯著減少生產(chǎn)現(xiàn)場的噪聲污染。