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DYT永磁直驱电机在水泥磨选粉机上的应用

2020-07-06赵美中

四川水泥 2020年6期
关键词:选粉异步电机阳泉

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。

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