球磨機改造用高效節(jié)能永磁電機可行性研究報告-全文預覽
【正文】 切向磁極結構，每極激勵面積是相鄰兩個永磁體槽深方向面積之和。電機在低速運行時，其氣隙磁場的低次空間諧波和電樞繞組的低次電流時間諧波相互作用，會使電機的轉矩產生脈振，這種低頻脈振要在較長的變加速起停過渡過程中實現(xiàn)平穩(wěn)傳動，顯然是難以勝任的；同時，因為取消了機械減速機，會使機械系統(tǒng)的任何擾動都直接作用在電機的軸上，同樣會給系統(tǒng)的動態(tài)穩(wěn)定性增加控制難度；由于，當代國際先進的電力電子變頻調速技術，均采用正弦波脈寬調制（SPWM）式的輸出電壓波形，這種波形的輸出幾乎是一個理想的正弦波，這就要求電機電樞繞組的內電勢波應與之適應，才能使電樞電流也為正弦波，消除由于電樞電流諧波引起的轉矩脈振問題。同時，永磁電機可以實現(xiàn)低速大轉矩直驅運行，這是異步機和直流機無法實現(xiàn)，這種特性使得永磁電機在低速大轉矩的傳動系統(tǒng)應用前景非常廣泛。眾所周知，永磁電動機采用永磁體勵磁，不需要無功勵磁電流，可以顯著提高功率因數(shù)，減小了定子電流和定子電阻損耗；而且在穩(wěn)定運行時沒有轉子電阻損耗，進而可以因總損耗降低而減小風扇（小容量電機甚至可以去掉風扇）和相應的風摩耗，從而使其效率和功率因數(shù)比同規(guī)格感應電動機高。除球磨機系統(tǒng)外，還包括電梯驅動系統(tǒng)、重型機床、礦山機械、石油機械以及建筑機械等。球磨機由給料部、出料部、回轉部、傳動部（減速機，小傳動齒輪，電機，電控）等主要部分組成（如圖1所示）?！睆纳鲜鰯?shù)據(jù)可以看出：一方面，我國目前電能浪費問題仍然嚴重，很大程度上歸因于占主體地位的工業(yè)用自電動機的綜合運行性能較差，電機效率不高；另一方面，也表明我國的電機發(fā)展仍有很大的潛力空間。圖1 選礦廠球磨機現(xiàn)場工作照片電能是最主要的二次能源，也是最重要的節(jié)能對象。.球磨機改造用高效節(jié)能永磁電機可行性研究報告 目 錄1 項目背景 22 低速大轉矩永磁電機的節(jié)能原理 43 改造方案 7 系統(tǒng)改造思路示意 7 優(yōu)勢分析 104 球磨機用永磁電機節(jié)能分析 115 總結 12附件1 我國高效永磁同步電機應用現(xiàn)狀 131 項目背景《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要（2006—2020）》中，“三、重點領域及其優(yōu)先主題：：（26）基礎件和通用部件；：（1）工業(yè)節(jié)能”兩個主題提出。本著我國“開發(fā)與節(jié)約并舉、節(jié)約優(yōu)先”的節(jié)能方針，我們要充分認識到加強節(jié)能工作的重要性和緊迫性。電動機拖動系統(tǒng)效率比發(fā)達國家低1030個百分點，相當于國際20世紀七、八十年代的水平。物料只有經(jīng)過粉磨并到要求細度后才能進行充分混合相互作用，才能使制品達到強度，粉磨是加氣混凝土生產中的重要程序，粉磨過程耗電量大，球磨機一般是選礦廠或加氣混凝土工廠中電機容量最大的設備。這樣的傳動系統(tǒng)在許多工業(yè)傳動領域中是常見的，球磨機傳動系統(tǒng)，是典型的低速大轉矩系統(tǒng)。顯然，傳統(tǒng)的驅動模式己無法適應現(xiàn)代驅動的要求，存在著諸多理論和技術問題有待解決。如果進一步優(yōu)化設計，采用高性能硅鋼片和先進工藝，在降低一個機座號或者縮短鐵心的情況下，可以達到超高效，即IE3級的效率值；在不降低機座號或適當增加鐵心的情況下，部分規(guī)格有可能達到超超高效，即IE4級的效率值。圖2 泥漿泵用600KW低速大轉矩永磁同步電動機低速大轉矩永磁電機，實現(xiàn)低速直驅并高效率運行需解決如下關鍵技術。【1】轉子永磁體結構形式的選取從SPWM電源與PMSM匹配運行所組成的低速大扭矩驅動系統(tǒng)最優(yōu)化觀點出發(fā)，為保證驅動系統(tǒng)有足夠的線性調節(jié)范圍，SPWM變頻器額定輸出頻率應盡可能高（一般取25Hz以上）；為降低變頻器的成本和損耗，要求變頻器的額定輸出電流要盡可能小。在低速大扭矩驅動系統(tǒng)中，采用PMSM的優(yōu)點之一是可以通過選擇適當?shù)臉O弧系數(shù)來消除某次諧波對電樞繞組內電勢波形的影響。采用整距集中繞組顯然對電樞繞組內電勢波形正弦化不利。 （1）式中：Q——電樞繞組的槽數(shù)；P——電機極對數(shù)。理論分析表明，斜一個定子槽就可以消除齒諧波。電機起動后將電機的端子引到電網(wǎng)上，在電網(wǎng)供電情況下，電機也可高效運行，詳見圖6。圖5 新型永磁同步電動機球磨機系統(tǒng)示意圖圖6 低速大轉矩永
公司管理相關推薦
鄂ICP備17016276號-1