球磨機(jī)改造用高效節(jié)能永磁電機(jī)可行性研究報(bào)告-展示頁
2025-05-04 12:48本頁面
【正文】 脈振，這種低頻脈振要在較長的變加速起停過渡過程中實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)傳動(dòng)，顯然是難以勝任的；同時(shí)，因?yàn)槿∠藱C(jī)械減速機(jī)，會使機(jī)械系統(tǒng)的任何擾動(dòng)都直接作用在電機(jī)的軸上，同樣會給系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性增加控制難度；由于，當(dāng)代國際先進(jìn)的電力電子變頻調(diào)速技術(shù)，均采用正弦波脈寬調(diào)制（SPWM）式的輸出電壓波形，這種波形的輸出幾乎是一個(gè)理想的正弦波，這就要求電機(jī)電樞繞組的內(nèi)電勢波應(yīng)與之適應(yīng)，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(zhuǎn)矩脈振問題。而且，永磁同步電動(dòng)機(jī)在25％～120％額定負(fù)載范圍內(nèi)均可保持較高的效率和功率因數(shù)，使輕載運(yùn)行時(shí)節(jié)能效果更為顯著。同時(shí)，永磁電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)低速大轉(zhuǎn)矩直驅(qū)運(yùn)行，這是異步機(jī)和直流機(jī)無法實(shí)現(xiàn)，這種特性使得永磁電機(jī)在低速大轉(zhuǎn)矩的傳動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用前景非常廣泛。因此，永磁電動(dòng)機(jī)較容易做到高效率，即達(dá)到IE2級的效率值。眾所周知，永磁電動(dòng)機(jī)采用永磁體勵(lì)磁，不需要無功勵(lì)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(yùn)行時(shí)沒有轉(zhuǎn)子電阻損耗，進(jìn)而可以因總損耗降低而減小風(fēng)扇（小容量電機(jī)甚至可以去掉風(fēng)扇）和相應(yīng)的風(fēng)摩耗，從而使其效率和功率因數(shù)比同規(guī)格感應(yīng)電動(dòng)機(jī)高。這種驅(qū)動(dòng)模式的缺點(diǎn)主要體現(xiàn)在：一方面，由于減速機(jī)齒輪等機(jī)械原因降低了系統(tǒng)的整體傳動(dòng)效率；另一方面，由于減速機(jī)的存在使傳動(dòng)系統(tǒng)的整體體積較大，或者說系統(tǒng)的傳輸功率密度較低。除球磨機(jī)系統(tǒng)外，還包括電梯驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、重型機(jī)床、礦山機(jī)械、石油機(jī)械以及建筑機(jī)械等。低速大轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)系統(tǒng)一般是指轉(zhuǎn)速低于500 r/min。球磨機(jī)由給料部、出料部、回轉(zhuǎn)部、傳動(dòng)部（減速機(jī)，小傳動(dòng)齒輪，電機(jī)，電控）等主要部分組成（如圖1所示）。球磨機(jī)是選礦廠、加氣混凝土原料制備中最重要的設(shè)備，他用于鐵礦石、石灰、石膏、砂、礦渣等物料的粉磨。”從上述數(shù)據(jù)可以看出：一方面，我國目前電能浪費(fèi)問題仍然嚴(yán)重，很大程度上歸因于占主體地位的工業(yè)用自電動(dòng)機(jī)的綜合運(yùn)行性能較差，電機(jī)效率不高；另一方面，也表明我國的電機(jī)發(fā)展仍有很大的潛力空間。2003年我國電動(dòng)機(jī)年產(chǎn)量約為4500萬千瓦，平均效率比發(fā)達(dá)國家低23個(gè)百分點(diǎn)。圖1 選礦廠球磨機(jī)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。世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展步伐的加快，增加了人們對能源的需求，能源問題已經(jīng)成為影響各國經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的戰(zhàn)略性問題。.球磨機(jī)改造用高效節(jié)能永磁電機(jī)可行性研究報(bào)告 目 錄1 項(xiàng)目背景 22 低速大轉(zhuǎn)矩永磁電機(jī)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(jī)用永磁電機(jī)節(jié)能分析 115 總結(jié) 12附件1 我國高效永磁同步電機(jī)應(yīng)用現(xiàn)狀 131 項(xiàng)目背景《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006—2020）》中，“三、重點(diǎn)領(lǐng)域及其優(yōu)先主題：：（26）基礎(chǔ)件和通用部件；：（1）工業(yè)節(jié)能”兩個(gè)主題提出。電機(jī)及其控制系統(tǒng)是各種機(jī)械裝備中最關(guān)鍵的部件，對機(jī)械裝備的效率、性能、成本、可靠性以及壽命等都有著舉足輕重的作用。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(rèn)識到加強(qiáng)節(jié)能工作的重要性和緊迫性。據(jù)統(tǒng)計(jì)，“，其中異步電動(dòng)機(jī)的裝機(jī)容量超過全國電動(dòng)機(jī)總裝機(jī)容量的85%，年耗電億萬千瓦時(shí)以上，約占全國用電量的60%，運(yùn)行效率比國外先進(jìn)水平低1020個(gè)百分點(diǎn)，相當(dāng)于每年浪費(fèi)電能約1500億千瓦時(shí)。電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)效率比發(fā)達(dá)國家低1030個(gè)百分點(diǎn)，相當(dāng)于國際20世紀(jì)七、八十年代的水平。因此，節(jié)能既是電機(jī)行業(yè)面臨的嚴(yán)峻課題，也是電機(jī)行業(yè)發(fā)展的新機(jī)遇。物料只有經(jīng)過粉磨并到要求細(xì)度后才能進(jìn)行充分混合相互作用，才能使制品達(dá)到強(qiáng)度，粉磨是加氣混凝土生產(chǎn)中的重要程序，粉磨過程耗電量大，球磨機(jī)一般是選礦廠或加氣混凝土工廠中電機(jī)容量最大的設(shè)備。其中傳動(dòng)部是電能損耗的主要的環(huán)節(jié)，也是節(jié)能增效的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。這樣的傳動(dòng)系統(tǒng)在許多工業(yè)傳動(dòng)領(lǐng)域中是常見的，球磨機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)，是典型的低速大轉(zhuǎn)矩系統(tǒng)。在這些要求低速傳動(dòng)的系統(tǒng)中，目前主要采用傳統(tǒng)的異步機(jī)－減速機(jī)的驅(qū)動(dòng)模式。顯然，傳統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)模式己無法適應(yīng)現(xiàn)代驅(qū)動(dòng)的要求，存在著諸多理論和技術(shù)問題有待解決。而且在輕載時(shí)仍可保持較高的效率和功率因數(shù)，使輕載運(yùn)行時(shí)節(jié)能效果更為顯著。
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