“利君杯”全国建材机械行业技术革新奖三等奖
2022年，国内首台5300kW永磁电机在矿渣立磨上的应用实践荣获2022年“利君杯”全国建材机械行业技术革新奖三等奖。
边缘传动球磨机变频永磁直驱系统改造应用
2021/09/10 11:49
来源：江苏嘉轩智能工业科技股份有限公司 阚乃杰
对于边缘传动的水泥磨机驱动系统的永磁直驱改造，可采用如下改造方式……......
一、 概述
大功率低速永磁电动机的发明，使得电动机直接驱动负载，即取消齿轮箱，简化传动链，提高传动系统的可靠性得以实现。该系统在船舶动力、煤炭运输、矿井提升等设备上得到广泛应用，为动力传送技术带来革命性变革。
现边缘传动球磨机是采用电机经过减速机，小齿轮带动大齿轮，从而带动球磨机筒体运转的球磨机。其传动方式从球磨机一侧进行传动。对于边缘传动的水泥磨机驱动系统的永磁直驱改造，可采用如下改造方式：
图1 改造前驱动方式
图2 改造后驱动方式
二、 设备数据
a) 原设备参数及安装方式
图2 原驱动系统设备安装方式
b) 永磁直驱系统的选择
原绕线转子电机转速n=743rpm，齿轮箱速i=5，改用永磁直驱电动机，电动机额定转速为150r/min。
用于改造的永磁直驱电动机参数如下：
图3 永磁电动机安装方式
三、 节能分析
表4 能耗对比
由上表数据可以看出，永磁直驱系统较原驱动系统节约输入功率1478-1399=79(kW)，按照年工作330天，每天工作24小时计算，年实际节约电能：
79×24×330=625,680(kW·h)
在实际运行过程中，设备工作点低于额定点，而永磁电动机在25%—120%负载范围内，效率与功率因数均接近额定点，这一点是异步电动机无法比拟的。所以在实际运行过程中，节能效果比理论计算更为明显。
大型用电企业实际收取电费是按照功率因数补偿后的视在功率计算，因工厂设置功率因数补偿装置，可将功率因数由0.86补偿至0.92。
由表4可知，采用变频永磁直驱系统，视在功率节约：
1606-1472=134（kW）
四、 经济性分析
a) 运行费用对比
五、 结论：
自“十四五”碳达峰、碳中和 规划出台以来，已被写入政府工作报告中。中国将严控煤电项目，严控煤炭消费增长、‘十五五’时期逐步减少。此外，中国已决定接受《〈蒙特利尔议定书〉基加利修正案》，加强非二氧化碳温室气体管控，还将启动全国碳市场上线交易。
变频永磁直驱系统节能效果显著，综合节电率可达10%以上，大量减少标准煤的使用以及附带污染物的排放.
永磁电动机生产过程中，从各原材料的选用到制造工艺，均严格遵循环保要求。浸漆烘干过程中工艺与设备严格把控，以高于国家标准的指标执行；对环境更友好。
永磁直驱系统在使用过程中不会对现场环境造成无污染，而传统驱动系统中的减速器、耦合器需大量油液，易发生泄漏，污染生产现场环境。同时，永磁直驱系统震动噪声低，显著减少生产现场的噪声污染。
编辑：孟睿
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