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DYT永磁直驱电机在LCX4500 O-Sepa选粉机上的应用

2019-11-02赵海军赵丁武

四川水泥 2019年9期
关键词:选粉减速机漏油

赵海军 白 亮 赵丁武

(成县祁连山水泥有限公司,陇南 成县 742500)

1 永磁同步直驱电机的工作原理

永磁同步直驱电机采用多级数低转速的设计理念,电机的气隙磁场由稀土钕铁硼产生,不需要励磁磁场,转子磁场和定子线圈通电后产生的电磁场相互作用,再通过矢量变频控制技术,精确控制永磁直驱电机的输入电压、电流,并且产生非常大的合力输出。

2 永磁同步直驱电机的性能特点

2.1 永磁同步直驱电机输出扭矩大。可以直接驱动工作机,如选粉机,皮带输送机,球磨机等,去掉中间减速机环节,简化了驱动结构,安装方便;

2.2 永磁同步直驱电机输出转速低。轴承采购欧美进口轴承,确保设备安全连续运行10 万小时以上,减少了后期维护量,提高了生产效率;

2.3 永磁同步直驱电机的效率高。一方面永磁直驱电机比异步电机实际效率高8~10 个点左右,另外一方面可以去掉中间传动环节,实现系统节能,系统综合效率在90%以上。

2.4 永磁同步直驱电机功率因数高。永磁同步电机转子采用稀土钕铁硼产生磁场,无需励磁电流,有功功率提高,功率因数最高可达0.99.

2.5 永磁同步直驱电机启动扭矩大过载能力强。最大过载系数可达到2.2,在负载短时超载时依然保证安全可靠生产。

3 选粉机存在的问题

水泥磨选粉机作为水泥生产环节中的最后一道工序,其设备的稳定性对产量起到至关重要的作用。我司的选粉机就使用传统驱动,即为“变频三相异步电动机+联轴器+减速机”组成,减速机为直角轴立式底脚安装形式,此种形式驱动存在问题较多。

1、减速机温度高、漏油,减速箱内布置循环水管路,高速轴端温度为64℃,二级传动的减速机体积小,使用补油箱润滑,造成减速机散热差温度高,是造成密封失效的原因之一。减速机的输出轴向下,油封损坏后,维修难度大,严重影响现场环境,造成大量的润滑油流失,增加了润滑成本。

2、电机与减速机高速轴端振动值大,水平振动值为8.2mm/s,垂直震动值为6.6mm/s,(减速机输出端联轴器对中)上轴承温度59℃,重新找正后,振动值仍然没有大的变化,导致尼龙销频繁断裂,造成故障停机,降低设备可靠性。

3、电动机的支撑架出现开焊,对整个机架重新进行加固,加固后因振动值高还是有开焊情况,无形中增加了人员劳动强度。

4、鉴于选粉机存在的以上问题,我们采用DYT 永磁直驱电机替代原有的“变频三相异步电动机+联轴器+减速机”结构,直接驱动选粉机主轴,拆除减速机,彻底解决了减速机温度高、漏油、振动值大的问题,杜绝了减速机频繁维护问题,改善了现场环境,减少了工作量,降低了维修成本。

由于永磁直驱电机输出转速低,无需高转速运行,使驱动单元整体震动大大降低;

4 改造后的效果

1、进行永磁电机改造后,在正常生产过程中,水平振动值为1.8mm/s,垂直震动为0.7mm/s,选粉机上轴承温度为52℃。

2、替代了减速机,拆除了循环水管,减少了设备维护量,避免了漏油对现场环境的影响,同时也降低了润滑成本。

3、改造后节电效果明显。

“变频调速三相异步电动机+减速机”驱动时原参数如表一:

表一

采用DYT 永磁直驱电机改造后参数如表二所示:

表二

相同运行工况(选粉机主轴转速和进料量相同)改造前后运行数据对比如表三:

表三

通过以上运行数据显示,采用DYT 永磁直驱电机改造后,电机运行电流下降65.3%,节能效果显著,按照85%运转率、0.45 元的单价计算,年节约费用约11 万元。

由图一可见,随着投料量的减少,永磁同步电动机相比原异步电动机定子电流降低明显,由于定子电流的降低,降低了线路和变压器的损耗,也降低了运行时电动机和电缆的温升,延长了绝缘材料的老化时间,也相应延长了电动机和电缆的使用寿命。

由图二可知,随着投料量的减少,永磁同步电动机的功率因数变化幅度较小,均保持了在0.95 以上,异步电动机功率因数较低,且随着投料量减少降低明显,提高电动机功率因数可以降低无功损耗,提升电动机节电水平,由于永磁同步电机在设计中已经进行了功率因数调整,使其值尽量接近于1。

改造前后对比图

通过改造效果分析,在满足工艺要求的前提下,不但彻底解决了减速机漏油的问题,大大减少了设备维护量,减少了工人的劳动强度,而且最大程度的节约了能源,电机电流大幅度下降。解决设备故障点,确保安全生产、延长设备寿命周期,以及提高系统效率方面效果显著。

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