邊緣傳動(dòng)球磨機(jī)變頻永磁直驅(qū)系統(tǒng)改造應(yīng)用

一、 概述

大功率低速永磁電動(dòng)機(jī)的發(fā)明，使得電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)負(fù)載，即取消齒輪箱，簡(jiǎn)化傳動(dòng)鏈，提高傳動(dòng)系統(tǒng)的可靠性得以實(shí)現(xiàn)。該系統(tǒng)在船舶動(dòng)力、煤炭運(yùn)輸、礦井提升等設(shè)備上得到廣泛應(yīng)用，為動(dòng)力傳送技術(shù)帶來(lái)革命性變革。

現(xiàn)邊緣傳動(dòng)球磨機(jī)是采用電機(jī)經(jīng)過(guò)減速機(jī)，小齒輪帶動(dòng)大齒輪，從而帶動(dòng)球磨機(jī)筒體運(yùn)轉(zhuǎn)的球磨機(jī)。其傳動(dòng)方式從球磨機(jī)一側(cè)進(jìn)行傳動(dòng)。對(duì)于邊緣傳動(dòng)的水泥磨機(jī)驅(qū)動(dòng)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(dòng)方式

圖2 改造后驅(qū)動(dòng)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(dòng)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(jī)轉(zhuǎn)速n=743rpm，齒輪箱速i=5，改用永磁直驅(qū)電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速為150r/min。

用于改造的永磁直驅(qū)電動(dòng)機(jī)參數(shù)如下：

圖3 永磁電動(dòng)機(jī)安裝方式

三、 節(jié)能分析

表4 能耗對(duì)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(dòng)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(shí)計(jì)算，年實(shí)際節(jié)約電能：

79×24×330=625,680(kW·h)

在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，設(shè)備工作點(diǎn)低于額定點(diǎn)，而永磁電動(dòng)機(jī)在25%—120%負(fù)載范圍內(nèi)，效率與功率因數(shù)均接近額定點(diǎn)，這一點(diǎn)是異步電動(dòng)機(jī)無(wú)法比擬的。所以在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，節(jié)能效果比理論計(jì)算更為明顯。

大型用電企業(yè)實(shí)際收取電費(fèi)是按照功率因數(shù)補(bǔ)償后的視在功率計(jì)算，因工廠設(shè)置功率因數(shù)補(bǔ)償裝置，可將功率因數(shù)由0.86補(bǔ)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(jì)性分析

a) 運(yùn)行費(fèi)用對(duì)比

五、 結(jié)論：

自“十四五”碳達(dá)峰、碳中和 規(guī)劃出臺(tái)以來(lái)，已被寫入政府工作報(bào)告中。中國(guó)將嚴(yán)控煤電項(xiàng)目，嚴(yán)控煤炭消費(fèi)增長(zhǎng)、‘十五五’時(shí)期逐步減少。此外，中國(guó)已決定接受《〈蒙特利爾議定書(shū)〉基加利修正案》，加強(qiáng)非二氧化碳溫室氣體管控，還將啟動(dòng)全國(guó)碳市場(chǎng)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(dá)10%以上，大量減少標(biāo)準(zhǔn)煤的使用以及附帶污染物的排放.

永磁電動(dòng)機(jī)生產(chǎn)過(guò)程中，從各原材料的選用到制造工藝，均嚴(yán)格遵循環(huán)保要求。浸漆烘干過(guò)程中工藝與設(shè)備嚴(yán)格把控，以高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)執(zhí)行；對(duì)環(huán)境更友好。

永磁直驅(qū)系統(tǒng)在使用過(guò)程中不會(huì)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境造成無(wú)污染，而傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)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(chǎng)環(huán)境。同時(shí)，永磁直驅(qū)系統(tǒng)震動(dòng)噪聲低，顯著減少生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的噪聲污染。