DYT永磁直驱电机在水泥磨选粉机上的应用

赵美中

（阳泉冀东水泥有限责任公司，山西 阳泉 045000）

1 永磁同步直驱电机的原理介绍

永磁同步直驱电机是由稀土永磁体产生磁场，通过矢量变频控制技术，精确控制电动机的输入电压、电流，使电能高效率地转换为机械能的电磁装置。永磁直驱电机采用多级数低转速的设计理念，当对称三相交流电源接入电机对称的三相绕组时，电流在定子绕组中产生旋转磁场和转子之间的磁场相互作用，产生非常大的旋转扭矩，并且符合如下规律：

n=60f/P

其中：n-电机转速（r/min）;f-电机的频率（Hz）;p-电机的极对数。

2 永磁同步直驱电机的性能特点

2.1 节能降耗

永磁直驱电机由于其转子的磁场靠永磁体直接产生，免去了通过电流来励磁，减少了励磁损耗和涡流耗损，因此电机效率要比异步电机高。加上去掉了减速机等中间传动能耗损失，而且还可以通过变频器精确控制所需转速。因此通过这三个方面的累计叠加，驱动整体传动效率大幅提高，对比传统的减速机驱动方案，普遍降低了10-30%的能耗损失。

2.2 安装便捷、减小现场设备体积

由于用永磁电机直接驱动负载，改造后将异步电机和减速机同时去掉，因此驱动单元体积大幅减少，现场活动空间得以极大改善，因此安装更简单和便捷。

2.3 设备维护量大大减少

永磁同步直驱电机输出转速低，运行平稳，振动量小，轴承选择欧美进口品牌，确保了电机能够连续运行10 万小时以上，减少了后期对轴承的维护。为防止维保人员忘记加油或者少加油，设计上选择了单点自动注油器，免人工自动注油，可靠性又得以加强。

2.4 改善电网质量

永磁同步直驱电机转子通过稀土钕铁硼产生磁场，无需电流励磁，有功功率提高，功率因数最高可达0.98，因此改善了电网的用电质量。加上电机采用变频启动的方式，极大降低了启动电流，减少了对电网瞬时冲击。

3 DYT 永磁同步直驱电机在选粉机上的应用案例分析

阳泉冀东水泥有限责任公司为日产水泥7200 吨新型干法水泥熟料生产线，作为冀东水泥在山西省重点的龙头水泥制造企业，对当地基建做出了极大的贡献。水泥磨选粉机是水泥生产环节中的最后一道工序，设备的稳定性对水泥产量起到至关重要的作用。和大部分的水泥企业一样，阳泉冀东水泥磨选粉机原驱动也采用早期设计的“变频异步电机+减速机”的驱动方案，该驱动在长时间运行后，存在很多问题，集中表现如下：

1、减速机为立式安装，箱体内充满润滑油，导致散热差，温度高，降低了减速机的使用寿命。

2、减速机的输出轴向下，铁屑、油泥在重力作用下，容易进入下部轴承，造成轴承磨损大，减速机故障频发。

3、减速机下部的铁屑、油泥由于日常维护时无法清理干净，密封容易受损，长期存在漏油现象，不仅造成现场环境肮脏，更是增加了润滑油成本。

4、由于异步电机和减速机高速轴转速高，振动值较大，导致联轴器出现过断裂，造成了支撑架的开焊，选粉机运行稳定性不高。

鉴于水泥磨选粉机存在的以上诸多问题，为提高设备运行可靠性，提高生产效率及企业利润，我公司决定采用永磁直驱电机对水泥磨选粉机进行改造，替换原有的“变频异步电机+联轴器+减速机”结构，由永磁电机直接驱动选粉机主轴，彻底解决了减速机存在的上述问题。

经过调研、考察、招标，最终我司选用南京迪瓦永磁科技有限公司的DYT 永磁直驱电机，以下为改造时的参数。

表一 原驱动参数

根据原驱动参数，选用DYT 永磁直驱电机进行改造，参数如下：

表二 改造后参数

改造前后、安装对比图如下：

改造前安装图

改造后安装图

改造后，相同运行工况（选粉机主轴转速和进料量相同）运行时，改造前后运行电流数据对比如下表三：

表三 改造前后运行电流数据对比

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29.8%。

4 DYT 永磁同步直驱电机改造效果及应用前景

通过阳泉冀东水泥280KW 选粉机采用DYT 永磁直驱电机改造效果分析，工艺系统方面原电机电流容易超标，工艺操作不得不减产，更换永磁电机后为水泥磨操作提供有力保障，提产10t/h。设备方面不但彻底解决了减速机振动大、易漏油的问题，也大大减少了设备维护量，减少了工人的劳动强度，电机运行电流大幅度下降，最大程度地节约了能源。

DYT 永磁直驱电机能解决设备故障点，确保安全生产、延长设备寿命周期，提高系统效率方面效果显著，不但在选粉机上值得大力推广，在其他皮带机、管磨机、斗提机设备上也有很大的应用潜力。