划分类别:磁悬浮轴承直驱井下破碎机 ——
爪极直驱破碎机、立磨机
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  1、技术背景  传统的球磨机、立磨机大都采用三相异步电动机、联轴器、减速装置以及齿轮结构进行驱动,导致球磨机的传动系统存在机械传动链冗长、效率低、机构复杂、运行维护工作量大等问题。  沈阳工业大学电机与控制技术研究所与河南九游app机电设备有限公司联合设计研发的球磨机、立磨机采用永磁直驱电机,通过将电动机与机械结构进行机电一体化设计,取消动力传输的中间环节,做成直驱方案,能直接满足荷载的需求,省去传统磨机的减速机,显著提高了电机的效率与功率因数,具有节能、起动转矩大、过载能力强、系统免维护、自动化程度高等优点。  在控制方面,本产品电机定子采用了模块化设计,不仅降低了加工、制造、运输等难度,还相当于把一个大功率电机做成了多个小功率电机。模块化电机的控制技术可以实现降低大功率电机的输入电压,但是不增加电机的输入电流,电机不必采用高等级绝缘。模块化电机采用多台小功率变频器联合供电,这样设计降低了电机的供电电压和使用的变频器容量,从而降低成本。每个模块电机都具有一套独立的控制系统,大大提升了电机控制的自由度,球磨机运行在轻载工况时,完全可以只运行部分模块电机驱动球磨机。  在结构方面,本产品电机的定子采用了一种自主设计研发的随动式结构,将整圆的定子分成若干个相互存在间隙的小扇形块,通过机械结构设计,确定了一种无论球磨机转筒是否震动或偏心,定子块始终跟随转筒运动从而保持定子与转子间隙恒定的结构。本产品通过机械结构设计保证定子与转子间的间隙恒定,电机不会发生扫膛现象,因此电机的气隙可以设计的比普通永磁直驱电机的小很多,从而大幅降低电机永磁体用量,降低生产成本,节约稀土资源,节能用电量。当模块发生故障时,直接拆卸故障电机,更换新的模块电机即可正常运行。使用本产品完全不会因电机发生故障而影响到生产工期。  2、球磨机专用随动式永磁直驱电机概述  本产品的随动式定子结构构成一种“小车结构”,滚筒就像公路,定子块就像汽车。滚轮贴合滚筒旋转相当于汽车在公路行驶,公路的起伏不影响车轮与地面贴合,即滚筒偏心浮动不影响滚轮贴合滚筒,保证定子、转子间隙恒定,在球磨机因装配误差、轴承磨损、滚筒形变、重载震动等原因造成电机偏心、气隙不均匀时,仍能正常运转,保证磨机始终运行在性能状态,不必停机检修。同时电机定子与转子间的间隙也可以做的更小,减少永磁体用量,并且因为随动式结构,电机不会发生扫膛现象。  本产品电机的定子为随动式结构,基于模块化永磁直驱电机,采用独立的扇形定子块结构,其随动原理是在定子块的轴向两侧安装滚轮且滚轮贴合滚筒来确定定子与转子间的间隙,定子块径向外侧设有与支撑框架相连的弹性机构。弹性机构在球磨机滚筒不偏心时处于半压缩状态,如果球磨机滚筒向上波动,转筒会向上顶定子块上安装的滚轮,进而带动定子块向上移动,上方弹性机构继续压缩;下方定子块在受到永磁体对其向上的吸引力的同时,定子块上的弹性机构将其向上顶,保证下方定子块的滚轮依然贴合转筒外表面,使定子块跟随转筒波动而进行径向与圆周方向的移动,从而保证定子、转子之间的间隙不变。球磨机滚筒向下复位或继续向下波动,则上方定子块在受到永磁体对其向下的吸引力的同时,弹性机构将上方其向下压,下方定子块被转筒向下压。  本产品弹性装置的压力大小可调,对于不同位置的定子块设置不同的压力,避免因弹性装置设置的压力过大造成滚轮或转筒磨损较快。  本产品将永磁电机采用模块化控制,根据不同功率的电机设计采用不同个数的随动式定子块构成一台模块电机,一台整圆电机由多台模块电机构成,多台模块电机共用同一个转子,模块电机包绕式安装在球磨机滚筒上。相邻随动式定子块间设有固定在支撑框架上的挡板来对定子块进行圆周方向的限位。球磨机滚筒的法兰处衔接T型支撑板,用于支撑安装电机转子铁心及磁钢。  本产品的随动式定子块安装拆卸十分便捷,只需要沿球磨机的径向依次拆卸密封外壳、弹性机构、弹性机构与定子块之间的连接杆、弹性机构支撑架,即可将定子块沿径向拉出,进行检修或更换新的定子块。  3、采用本产品代替传统磨机的电机驱动系统的优点  现阶段大多数的球磨机仍采用三相感应电动机、联轴器、减速装置以及齿轮结构进行驱动。永磁同步电机与感应电机相比优势是它有较高的效率和功率因数,损耗大大降低,节约了能源。永磁电机通过变频器进行调速,电机运行平稳,系统响应速度快,感应电机则起动相对困难。这些也是近年来永磁电机应用越来越广泛的原因。  采用永磁直驱,取消了中间的减速机、联轴器、及齿轮的传动环节,缩短系统的传动链,直驱系统的传动效率将提升至少20%。球磨机直驱系统的传动效率不仅九游app大幅提升,而且直驱系统的故障率低,维护检修方便,还避免了传统设备因漏油造成环境污染。  由于本产品电机定子采用了模块化设计,不仅降低了加工,制造,运输等难度,还相当于把一个大功率电机做成了多个小功率电机。模块化电机的控制技术可以实现降低大功率电机的输入电压,但是不增加电机的输入电流,电机不必采用高等级绝缘,模块化电机采用多台小功率变频器联合供电。这样设计降低了电机的供电电压和使用的变频器容量,从而降低成本。球磨机运行在轻载工况时,完全可以只运行部分模块电机驱动球磨机。  传统电机故障时,会导致电机合成磁动势发生畸变,谐波含量增加,平均转矩下降,转矩波动显著增加,无法继续正常运行。而本产品进行了模块化设计,每个模块电机都具有一套独立的控制系统,大大提升了电机控制的自由度,可以利用其多电机结构和控制灵活的优势,在发生故障时。可以直接拆卸故障电机更换新的模块电机即可正常运行。模块化电机具有冗余的模块数,也可切除故障子模块而控制其余正常子模块降额运行。使用本产品完全不会因电机发生故障而影响到生产工期。  球磨机因加工误差、轴承磨损、滚筒形变或重载产生震动等因素会发生转子偏心现象,偏心严重时还会造成电机扫膛损坏电机,实际生产中常常通过增加气隙大小来预防扫膛,而气隙增大会导致永磁体用量增加,提高电机制造成本。随动式定子结构的模块电机,能在转筒偏心时保证定子与转子之间的间隙恒定,可将气隙做的更小,减少永磁体用量,电机不会发生扫膛现象,同时因为该随动式定子结构在偏心时能继续正常工作,检修次数更少,工作时间更长,大体积球磨机检修复杂,降低检修次数就是提高生产效率。  4、随动式球磨机装配示意图  二、永磁直驱立磨技术  1、立磨直驱对比于传统感应电机的优点( 1)变频调速控制,实现负载工况多样性  传统立磨速度单一,工况适应能力差。遇到突发事件,调整磨鞮高度来改变系统工作环境,系统反应速度慢。永磁同步电机采用变频调速,适应工况能力强。遇到突发事件,除调整磨辗高度外,还增加了速度调节以快速适应系统工作环境,系统反应速度更快。  (2)系统简单,可靠性高  传统系统因三相感应电机无法在低速实现大转矩输出,需要额外的盘车系统满足立磨的低速起动。为保证在电机起动过程不对电网造成过大的冲击,需增加软起动装置。三相感应电机起动后,通过减速器满足系统转矩需要,整个系统构成复杂,系统运行的辅助设备很多。直驱系统由变频控制系统控制永磁同步电机起动,转矩特性满足需要,无需盘车系统和减速器,辅助系统少,结构简单。  (3)变频器软起动,起动过程随意设定  传统系统先由低速盘车系统起动,待三相感应电机达到起动条件后,软起动装置起动三相感应电机,系统运行。系统控制复杂,低速无法实现过载输出。在低速过程需要盘车系统,将转速提高到三相感应电机起动条件。直驱系统直接变频低速起动,系统直接运行,系统控制简单。变频控制起动过程可根据实际工况进行调整,以满足各种工况的需求。低速可过载输出,满足起动需要,取代盘车系统。  (4)无减速器,维护成本更低,维护次数少  系统各构成单元均需要时常检查和定期维护,传统系统构成单元多。同时立磨减速器结构复杂需要经常维护,维护成本费用高。同时系统无法实现在低速运行的情况下进行系统维护。直驱系统构成单元简单,变频器控制永磁同步电机直接驱动,控制方便。系统内无减速器,无需额外进行维护,系统维护成本低。同时,系统可实现在电机低速运行情况下进行系统维护。  (5)传动效率高,节能效果明显  综上采用直驱永磁电机取代传统驱动系统年节电量达181万元。(按照5000h,0.6元/kWh)立式鲲磨机直驱系统的优势与球磨机直驱系统相同,这里不再一—赘述。  2、永磁直驱立磨结构示意图  本新型立磨结构采用永磁直驱电机驱动,提高了立磨效率。在立磨扶正轴承与压力轴承上进行突破,通过设计一种双向载荷扇形模块机构替代大直径轴承,方便加工、生产、运输、装配、维修,并降低成本,在工程实际中具有很强的实用型。  针对大、中、小型不同尺寸的立磨,分别设计了三种立磨专用永磁电机,代替传统的减速机与三相异步电动机,永磁直驱电机具有双向载荷机构与不同的放置位置,均能达到扶正与承压的作用,并且方便制造、装配维护,节省成本。均已申请专 利。
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  1、技艺时代背景  傳統的湿式破碎机、立磨机多数主要包括三相四线异步电动式机、膜片联轴器、缓速裝置和齿轮轴设计来进行推动,会导致湿式破碎机的链传动链系統都存在自动化链传动链链繁琐、成功率低、学校很复杂、启用维修工作任务量大等疑问。  天津工业园大专同步交流智能机与管理模式科学研究院所与山东新型机电专业工程机器设备有局限我司携手规划研发部的湿式球磨机、立磨机运用爪极直驱同步交流智能机,能够将智能机与机制组成部分实现机电专业工程分立式化规划,撤销原因互传的里边过程,完成直驱预案,能简单需要满足负荷的所需,省略普通磨机的降速机,显著性提高了了同步交流智能机的成电率与电率质数,极具低能耗、启车力矩大、超负荷力量强、模式免维护、半自动化机械层面等的特点。  在操纵方位,本品牌交流接触器定子主要进行了管控器化结构装修设计,不但减轻了手工加工、手工制造、车辆运输等难易度,还差不多于把其中一个大效率交流接触器做出了数个小效率交流接触器。管控器化交流接触器的操纵技術应该达到减轻大效率交流接触器的输进电压值电流值,并且不加大交流接触器的输进电压值电流,交流接触器无需主要进行高的级耐压。管控器化交流接触器主要进行两台小效率定频器综合供气局,那么结构装修设计减轻了交流接触器的供气局电压值电流值和运用的定频器容积,关键在于减轻成本低。每隔管控器交流接触器都具备做一套自在的操纵软件系统,大大的提高了了交流接触器操纵的自在度,湿式水泥球磨机电脑工作在轻载负荷率时,完成应该只电脑工作那部分管控器交流接触器驱程湿式水泥球磨机。

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  在形式的领域,本商品交流接触器的定子依据一个多种有意识的主动设汁的概念方案研制的随动式形式的,将整圆的定子拆成多个个双方的存在间距的小扇形块,依据设备形式的设汁的概念方案,设定一个多种不管破碎机转筒可否晃动或偏心距,定子块终究紧跟转筒足球运动所以保护定子与叶轮间距匀速运动的形式的。本商品依据设备形式的设汁的概念方案能保证定子与叶轮间的间距匀速运动,交流接触器不是情况扫膛表现,那么交流接触器的气隙不错设汁的概念方案的比通常磁悬浮轴承直驱交流接触器的小无数,所以小幅消减交流接触器磁悬浮轴承体摄入量,消减产出成本价,省下有色金属自然资源,节能公司工厂用电容量。当模快情况内部告警时,会直接拆装工作内部告警交流接触器,修改新的模快交流接触器既可以正确启用。便用本商品压根不是因交流接触器情况内部告警而危害到产出施工进度计划。  2、水泥球磨机专用型随动式稀土永磁直驱无刷电机论述  本设备的随动式定子设计的格局这种“小车设计”,滚桶好似高速国道,定子块好似二手车。中键切合滚桶扭动比较于二手车在高速国道行驰,高速国道的涨落不不良直接影响前轮与地上切合,即滚桶偏轴变动不不良直接影响中键切合滚桶, 保障定子、叶轮摩擦匀速运动,在水泥球磨机因装配工偏差、轮毂轴承受损、滚桶塑性形变、轻载振动等愿意有交流电动机偏轴、气隙不不匀时,仍能一般日常运转, 保障磨机依然运营在耐磨性程序,不能宕机维检。的同时交流电动机定子与叶轮间的摩擦也都可以做的更小,降低开关磁阻电机的体用水量,然而根据随动式设计,交流电动机不会轻易有扫膛现状。

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  本產品伺服高压电机的定子为随动式架构,通过方案化爪极直驱伺服高压电机,选用孤立的扇形定子块架构,其随动原里是在定子块的载荷下边按装压轮且压轮迎合滾筒来断定定子与马达马达转子间的摩擦,定子块径向弯处应设与支持力知识体系相互连接的活力学校。活力学校在湿式破碎机滾筒不弯矩时占据半展开解压缩情形,比如湿式破碎机滾筒学习价格振幅,转筒会学习顶定子块上按装的压轮,于是带给定子块学习联通,上边活力学校仍旧展开解压缩;下边定子块在遭由于爪极体对其学习的引人注意力的的而且,定子块上的活力学校将其学习顶,可以保障下边定子块的压轮仍旧迎合转筒外外壁,使定子块跟从转筒价格振幅而展开径向与圆内走向的联通,最后可以保障定子、马达马达转子当中的摩擦不会改变。湿式破碎机滾筒从下向上重置或仍旧从下向上价格振幅,则上边定子块在遭由于爪极体对其从下向上的引人注意力的的而且,活力学校将上边其从下向上压,下边定子块被转筒从下向上压。

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  本品牌回弹力系统设计的负压差尺寸可变,面对不一样的职位的定子块快速设施不一样的的负压差,解决因回弹力系统设计快速设施的负压差过大从而造成滚珠或转筒有损坏还是比较快的。  本食品将磁悬浮轴承直流无刷直流无刷交流电动机选取信息包块化设计构思抑制,选择差异耗油率的直流无刷直流无刷交流电动机设计构思选取差异总数的随动式定子块包含买台信息包块直流无刷直流无刷交流电动机,买台整圆直流无刷直流无刷交流电动机由多个信息包块直流无刷直流无刷交流电动机包含,多个信息包块直流无刷直流无刷交流电动机公有统的定子和滑片,信息包块直流无刷直流无刷交流电动机包绕式展开装在湿式湿式球磨机滚桶式上。毗邻随动式定子块间设置加固在支柱体系力眼镜框架上的档板来对定子块展开圆内中心点的限位开关。湿式湿式球磨机滚桶式的活套法兰处连贯性T型支柱体系力板,中用支柱体系力展开装直流无刷直流无刷交流电动机定子和滑片铁心及磁钢。  本商品的随动式定子块的安装卸下来极其省时,只需要沿破碎机的径向分别卸下来良好的密封性底壳、延展性机购、延展性机购与定子块之間的衔接杆、延展性机购作为支撑架,既能将定子块沿径向拖出,做出维护保养或更改新的定子块。

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  3、应用本物料用于以往磨机的交流接触器驱动下载体统的优越性  现环节多半是数的湿式球磨机仍主要包括三相电检测灯器電動机、梅花联轴器、加速运动安装相应伞齿轮的结构确定驱动包。爪极关联三相交流接触器与检测灯器三相交流接触器对比竞争优势是它有较高的使用率和功效因素,不足在很大程度上降低,不仅节约了能源开发。爪极三相交流接触器能够 交流三菱变频器确定调节,三相交流接触器运转稳定性,系统为了响应快速快,检测灯器三相交流接触器则再启动比较的困难。这也是近期来爪极三相交流接触器应用软件愈来愈越多的原故。  采用了稀土永磁直驱,解除了中间商的缓速机、连轴器、及轮齿的机械传动链链链关键点,改变软件设计的机械传动链链链链,直驱软件设计的机械传动链链链错误率将增加也至少要20%。湿式球磨机直驱软件设计的机械传动链链链错误率实际上受到急剧增加,而是直驱软件设计的错误率低,保养维护更方便,还防止出现了一般机器因漏油会造成生态危害。  仍然本货品主轴减速机定子采取了电源智能化开发,怎样不仅影响了精加工,加工制造,运输车等等级保护,还该是于把一种大马力主轴减速机搞成了另一个小马力主轴减速机。电源智能化主轴减速机的保持能力需要保证影响大马力主轴减速机的投入额定电压值,其实不加入主轴减速机的投入电压值电流,主轴减速机用不着采取高等学校级接地,电源智能化主轴减速机采取另一台小马力定频器联合技术配电。怎样开发影响了主轴减速机的配电额定电压值和运用的定频器存储量,故而影响费用。湿式水泥球磨机运作在轻载工程环境时,完全性需要只运作部件电源板块主轴减速机能够湿式水泥球磨机。  传统化交流电动机错误代码时,会造成 交流电动机镶嵌磁动势去突变,谐波分子量加剧,分別电动机扭矩上升,电动机扭矩起伏同质性加剧,没有办法随时一般值运营。而本物料去了组件化制定,每一组件交流电动机都存在一系列孤立的操作平台,远远上升了交流电动机操作的轻松自在度,应该用其多交流电动机结构特征和操作具备灵活性高的优劣势,在去错误代码时。应该真接拆装错误代码交流电动机换掉新的组件交流电动机便可一般值运营。组件化交流电动机存在沉余的组件数,也可摘除错误代码子组件而操作以外一般值子组件降额运营。运行本物料全部不会因为交流电动机去错误代码而影响力到生产制造建设周期。

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  湿式湿式球磨机因工艺误差度、轴承型号有丢失、滚筒轴塑性变形或过载生成响声等影响因素会突发定子和高压电机定转子轴力轮干涉物理现象,轴力轮非常严重时还可以诱发无刷直流无刷三相变频电动机扫膛丢失无刷直流无刷三相变频电动机,合理分娩最常常借助不断提升气隙强弱来预防措施扫膛,而气隙增博览会出现爪极体用药量不断提升,提升无刷直流无刷三相变频电动机制诱发本。随动式定子设计的组件无刷直流无刷三相变频电动机,能在转筒轴力轮时 保障定子与定子和高压电机定转子两者的开距稳定平衡,可将气隙做的更小,增进爪极体用药量,无刷直流无刷三相变频电动机不易突发扫膛干涉物理现象,一并鉴于该随动式定子设计在轴力轮时能仍然普通本职工作的,维护保养时长越少,本职工作的时间段更长,大至积湿式湿式球磨机维护保养错综复杂,下降维护保养时长都是提升分娩利用率。  4、随动式破碎机自动装配示意愿图

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  二、磁悬浮轴承直驱立磨能力  1、立磨直驱比对于经典感应开关主轴电机的的优势( 1)变频柜控速把握,保持环境下工作状况层次性性  一般立磨极限效率多元化,工程适用于技能差。面临病发恶性的事件,修改磨鞮宽度来转变设备办公大环境,设备不良发应极限效率慢。开关磁阻电动机同步操作电动机主要包括变频器调压,适用于工程技能强。面临病发恶性的事件,除修改磨辗宽度外,还添加了极限效率调低以短时间适用于设备办公大环境,设备不良发应极限效率较快。  (2)系统非常简单,九游app性好  传统性软件体统软件因单相感应式器无刷伺服无刷电机的不可在低速档行驶实现了大力矩输出的,须要特别的盘车软件体统软件做到立磨的低速档行驶打火。为保障在无刷伺服无刷电机的打火另一过程不对的国家电网致使过大的冲撞,需新增软打火仪器。单相感应式器无刷伺服无刷电机的打火后,按照低速器做到软件体统软件力矩须要,另一软件体统软件构造复杂性,软件体统软件进行的辅助制作器设配众多。直驱软件体统软件由直流变频空调设定软件体统软件设定稀土永磁同步操作无刷伺服无刷电机的打火,力矩基本特性做到须要,不必盘车软件体统软件和低速器,辅助制作器软件体统软件少,型式简简单单。  (3)直流变频电机软工作,工作时肆意重设  中国传统平台性的先由中速盘车平台性的启车,待三相四线制电电红外检测交流电动机升高启车的状态后,软启车装备启车三相四线制电电红外检测交流电动机,平台性的执行。平台性的控住僵化,中速无非体现负载导出。在中速的期间 还要盘车平台性的,将转速比升高到三相四线制电电红外检测交流电动机启车的状态。直驱平台性的之间变频器柜中速启车,平台性的之间执行,平台性的控住非常简单。变频器柜控住启车的期间 可利用现实生产使用的调整,以无法多种生产的标准。中速可负载导出,无法启车还要,充当盘车平台性的。  (4)无加速器,运营维系的成本更低,运营维系时长少  软件化各定义机组均还要总是检修和定期通过养护,传统的软件化定义机组多。也立磨缓速器框架有难度还要不时养护,养护一直费用的费用的高。也软件化是无法建立了在慢速度开机加载的条件下通过软件化养护。直驱软件化定义机组简便,变频柜器控住爪极同歩三相变频电动机一直管控,控住简单。软件化内无缓速器,不同减半通过养护,软件化养护一直费用的低。也,软件化可建立了在三相变频电动机慢速度开机加载条件下通过软件化养护。  (5)传动齿轮热速度更快,节能降耗疗效严重

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  综合上面的分为直驱开关磁阻马达马达成为老式推动装置年节耗电量达18五万元。(通过5000h,0.6元/kWh)双面鲲磨机直驱装置的长处与水泥球磨机直驱装置想同,现在不一—赘述。  2、爪极直驱立磨设计表示图  本创新立磨组成部分所采用磁悬浮联轴器套直驱电机马达带动,提高了了立磨有效率。在立磨扶正联轴器套与压力差联轴器套上进心行上升,凭借装修设计一种生活交叉反力扇形功能部门代换大半径联轴器套,简单制造、制造、运输物流、安装、售后维修,并下降费用,在工作实计中兼具较强的选用型。

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  针对性大、中、大型不相同长宽比的立磨,各是定制了以下几种立磨常用稀土开关磁阻直流无刷电机无刷直流无刷电机,当做传统与九游app的低速机与三相四线异步智能机,稀土开关磁阻直流无刷电机直驱无刷直流无刷电机有双重承载力结构与不相同的安放位子,均能提高扶正与压力管道的效用,和更方便产生、组装运营,增加资金。均已申办专 利。

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永磁直驱球磨机、立磨机

永磁直驱球磨机、立磨机

  1、技术背景  传统的球磨机、立磨机大都采用三相异步电动机、联轴器、减速装置以及齿轮结构进行驱动,导致球磨机的传动系统存在机械传动链冗长、效率低、机构复杂、运行维护工作量大等问题。  沈阳工业大学电机与控制技术研究所与河南九游app机电设备有限公司联合设计研发的球磨机、立磨机采用永磁直驱电机,通过将电动机与机械结构进行机电一体化设计,取消动力传输的中间环节,做成直驱方案,能直接满足荷载的需求,省去传统磨机的减速机,显著提高了电机的效率与功率因数,具有节能、起动转矩大、过载能力强、系统免维护、自动化程度高等优点。  在控制方面,本产品电机定子采用了模块化设计,不仅降低了加工、制造、运输等难度,还相当于把一个大功率电机做成了多个小功率电机。模块化电机的控制技术可以实现降低大功率电机的输入电压,但是不增加电机的输入电流,电机不必采用高等级绝缘。模块化电机采用多台小功率变频器联合供电,这样设计降低了电机的供电电压和使用的变频器容量,从而降低成本。每个模块电机都具有一套独立的控制系统,大大提升了电机控制的自由度,球磨机运行在轻载工况时,完全可以只运行部分模块电机驱动球磨机。  在结构方面,本产品电机的定子采用了一种自主设计研发的随动式结构,将整圆的定子分成若干个相互存在间隙的小扇形块,通过机械结构设计,确定了一种无论球磨机转筒是否震动或偏心,定子块始终跟随转筒运动从而保持定子与转子间隙恒定的结构。本产品通过机械结构设计保证定子与转子间的间隙恒定,电机不会发生扫膛现象,因此电机的气隙可以设计的比普通永磁直驱电机的小很多,从而大幅降低电机永磁体用量,降低生产成本,节约稀土资源,节能用电量。当模块发生故障时,直接拆卸故障电机,更换新的模块电机即可正常运行。使用本产品完全不会因电机发生故障而影响到生产工期。  2、球磨机专用随动式永磁直驱电机概述  本产品的随动式定子结构构成一种“小车结构”,滚筒就像公路,定子块就像汽车。滚轮贴合滚筒旋转相当于汽车在公路行驶,公路的起伏不影响车轮与地面贴合,即滚筒偏心浮动不影响滚轮贴合滚筒,保证定子、转子间隙恒定,在球磨机因装配误差、轴承磨损、滚筒形变、重载震动等原因造成电机偏心、气隙不均匀时,仍能正常运转,保证磨机始终运行在性能状态,不必停机检修。同时电机定子与转子间的间隙也可以做的更小,减少永磁体用量,并且因为随动式结构,电机不会发生扫膛现象。  本产品电机的定子为随动式结构,基于模块化永磁直驱电机,采用独立的扇形定子块结构,其随动原理是在定子块的轴向两侧安装滚轮且滚轮贴合滚筒来确定定子与转子间的间隙,定子块径向外侧设有与支撑框架相连的弹性机构。弹性机构在球磨机滚筒不偏心时处于半压缩状态,如果球磨机滚筒向上波动,转筒会向上顶定子块上安装的滚轮,进而带动定子块向上移动,上方弹性机构继续压缩;下方定子块在受到永磁体对其向上的吸引力的同时,定子块上的弹性机构将其向上顶,保证下方定子块的滚轮依然贴合转筒外表面,使定子块跟随转筒波动而进行径向与圆周方向的移动,从而保证定子、转子之间的间隙不变。球磨机滚筒向下复位或继续向下波动,则上方定子块在受到永磁体对其向下的吸引力的同时,弹性机构将上方其向下压,下方定子块被转筒向下压。  本产品弹性装置的压力大小可调,对于不同位置的定子块设置不同的压力,避免因弹性装置设置的压力过大造成滚轮或转筒磨损较快。  本产品将永磁电机采用模块化控制,根据不同功率的电机设计采用不同个数的随动式定子块构成一台模块电机,一台整圆电机由多台模块电机构成,多台模块电机共用同一个转子,模块电机包绕式安装在球磨机滚筒上。相邻随动式定子块间设有固定在支撑框架上的挡板来对定子块进行圆周方向的限位。球磨机滚筒的法兰处衔接T型支撑板,用于支撑安装电机转子铁心及磁钢。  本产品的随动式定子块安装拆卸十分便捷,只需要沿球磨机的径向依次拆卸密封外壳、弹性机构、弹性机构与定子块之间的连接杆、弹性机构支撑架,即可将定子块沿径向拉出,进行检修或更换新的定子块。  3、采用本产品代替传统磨机的电机驱动系统的优点  现阶段大多数的球磨机仍采用三相感应电动机、联轴器、减速装置以及齿轮结构进行驱动。永磁同步电机与感应电机相比优势是它有较高的效率和功率因数,损耗大大降低,节约了能源。永磁电机通过变频器进行调速,电机运行平稳,系统响应速度快,感应电机则起动相对困难。这些也是近年来永磁电机应用越来越广泛的原因。  采用永磁直驱,取消了中间的减速机、联轴器、及齿轮的传动环节,缩短系统的传动链,直驱系统的传动效率将提升至少20%。球磨机直驱系统的传动效率不仅九游app大幅提升,而且直驱系统的故障率低,维护检修方便,还避免了传统设备因漏油造成环境污染。  由于本产品电机定子采用了模块化设计,不仅降低了加工,制造,运输等难度,还相当于把一个大功率电机做成了多个小功率电机。模块化电机的控制技术可以实现降低大功率电机的输入电压,但是不增加电机的输入电流,电机不必采用高等级绝缘,模块化电机采用多台小功率变频器联合供电。这样设计降低了电机的供电电压和使用的变频器容量,从而降低成本。球磨机运行在轻载工况时,完全可以只运行部分模块电机驱动球磨机。  传统电机故障时,会导致电机合成磁动势发生畸变,谐波含量增加,平均转矩下降,转矩波动显著增加,无法继续正常运行。而本产品进行了模块化设计,每个模块电机都具有一套独立的控制系统,大大提升了电机控制的自由度,可以利用其多电机结构和控制灵活的优势,在发生故障时。可以直接拆卸故障电机更换新的模块电机即可正常运行。模块化电机具有冗余的模块数,也可切除故障子模块而控制其余正常子模块降额运行。使用本产品完全不会因电机发生故障而影响到生产工期。  球磨机因加工误差、轴承磨损、滚筒形变或重载产生震动等因素会发生转子偏心现象,偏心严重时还会造成电机扫膛损坏电机,实际生产中常常通过增加气隙大小来预防扫膛,而气隙增大会导致永磁体用量增加,提高电机制造成本。随动式定子结构的模块电机,能在转筒偏心时保证定子与转子之间的间隙恒定,可将气隙做的更小,减少永磁体用量,电机不会发生扫膛现象,同时因为该随动式定子结构在偏心时能继续正常工作,检修次数更少,工作时间更长,大体积球磨机检修复杂,降低检修次数就是提高生产效率。  4、随动式球磨机装配示意图  二、永磁直驱立磨技术  1、立磨直驱对比于传统感应电机的优点( 1)变频调速控制,实现负载工况多样性  传统立磨速度单一,工况适应能力差。遇到突发事件,调整磨鞮高度来改变系统工作环境,系统反应速度慢。永磁同步电机采用变频调速,适应工况能力强。遇到突发事件,除调整磨辗高度外,还增加了速度调节以快速适应系统工作环境,系统反应速度更快。  (2)系统简单,可靠性高  传统系统因三相感应电机无法在低速实现大转矩输出,需要额外的盘车系统满足立磨的低速起动。为保证在电机起动过程不对电网造成过大的冲击,需增加软起动装置。三相感应电机起动后,通过减速器满足系统转矩需要,整个系统构成复杂,系统运行的辅助设备很多。直驱系统由变频控制系统控制永磁同步电机起动,转矩特性满足需要,无需盘车系统和减速器,辅助系统少,结构简单。  (3)变频器软起动,起动过程随意设定  传统系统先由低速盘车系统起动,待三相感应电机达到起动条件后,软起动装置起动三相感应电机,系统运行。系统控制复杂,低速无法实现过载输出。在低速过程需要盘车系统,将转速提高到三相感应电机起动条件。直驱系统直接变频低速起动,系统直接运行,系统控制简单。变频控制起动过程可根据实际工况进行调整,以满足各种工况的需求。低速可过载输出,满足起动需要,取代盘车系统。  (4)无减速器,维护成本更低,维护次数少  系统各构成单元均需要时常检查和定期维护,传统系统构成单元多。同时立磨减速器结构复杂需要经常维护,维护成本费用高。同时系统无法实现在低速运行的情况下进行系统维护。直驱系统构成单元简单,变频器控制永磁同步电机直接驱动,控制方便。系统内无减速器,无需额外进行维护,系统维护成本低。同时,系统可实现在电机低速运行情况下进行系统维护。  (5)传动效率高,节能效果明显  综上采用直驱永磁电机取代传统驱动系统年节电量达181万元。(按照5000h,0.6元/kWh)立式鲲磨机直驱系统的优势与球磨机直驱系统相同,这里不再一—赘述。  2、永磁直驱立磨结构示意图  本新型立磨结构采用永磁直驱电机驱动,提高了立磨效率。在立磨扶正轴承与压力轴承上进行突破,通过设计一种双向载荷扇形模块机构替代大直径轴承,方便加工、生产、运输、装配、维修,并降低成本,在工程实际中具有很强的实用型。  针对大、中、小型不同尺寸的立磨,分别设计了三种立磨专用永磁电机,代替传统的减速机与三相异步电动机,永磁直驱电机具有双向载荷机构与不同的放置位置,均能达到扶正与承压的作用,并且方便制造、装配维护,节省成本。均已申请专 利。

永磁直驱球磨机、立磨机

永磁直驱球磨机、立磨机

永磁直驱球磨机、立磨机

  1、技术背景  传统的球磨机、立磨机大都采用三相异步电动机、联轴器、减速装置以及齿轮结构进行驱动,导致球磨机的传动系统存在机械传动链冗长、效率低、机构复杂、运行维护工作量大等问题。  沈阳工业大学电机与控制技术研究所与河南九游app机电设备有限公司联合设计研发的球磨机、立磨机采用永磁直驱电机,通过将电动机与机械结构进行机电一体化设计,取消动力传输的中间环节,做成直驱方案,能直接满足荷载的需求,省去传统磨机的减速机,显著提高了电机的效率与功率因数,具有节能、起动转矩大、过载能力强、系统免维护、自动化程度高等优点。  在控制方面,本产品电机定子采用了模块化设计,不仅降低了加工、制造、运输等难度,还相当于把一个大功率电机做成了多个小功率电机。模块化电机的控制技术可以实现降低大功率电机的输入电压,但是不增加电机的输入电流,电机不必采用高等级绝缘。模块化电机采用多台小功率变频器联合供电,这样设计降低了电机的供电电压和使用的变频器容量,从而降低成本。每个模块电机都具有一套独立的控制系统,大大提升了电机控制的自由度,球磨机运行在轻载工况时,完全可以只运行部分模块电机驱动球磨机。  在结构方面,本产品电机的定子采用了一种自主设计研发的随动式结构,将整圆的定子分成若干个相互存在间隙的小扇形块,通过机械结构设计,确定了一种无论球磨机转筒是否震动或偏心,定子块始终跟随转筒运动从而保持定子与转子间隙恒定的结构。本产品通过机械结构设计保证定子与转子间的间隙恒定,电机不会发生扫膛现象,因此电机的气隙可以设计的比普通永磁直驱电机的小很多,从而大幅降低电机永磁体用量,降低生产成本,节约稀土资源,节能用电量。当模块发生故障时,直接拆卸故障电机,更换新的模块电机即可正常运行。使用本产品完全不会因电机发生故障而影响到生产工期。  2、球磨机专用随动式永磁直驱电机概述  本产品的随动式定子结构构成一种“小车结构”,滚筒就像公路,定子块就像汽车。滚轮贴合滚筒旋转相当于汽车在公路行驶,公路的起伏不影响车轮与地面贴合,即滚筒偏心浮动不影响滚轮贴合滚筒,保证定子、转子间隙恒定,在球磨机因装配误差、轴承磨损、滚筒形变、重载震动等原因造成电机偏心、气隙不均匀时,仍能正常运转,保证磨机始终运行在性能状态,不必停机检修。同时电机定子与转子间的间隙也可以做的更小,减少永磁体用量,并且因为随动式结构,电机不会发生扫膛现象。  本产品电机的定子为随动式结构,基于模块化永磁直驱电机,采用独立的扇形定子块结构,其随动原理是在定子块的轴向两侧安装滚轮且滚轮贴合滚筒来确定定子与转子间的间隙,定子块径向外侧设有与支撑框架相连的弹性机构。弹性机构在球磨机滚筒不偏心时处于半压缩状态,如果球磨机滚筒向上波动,转筒会向上顶定子块上安装的滚轮,进而带动定子块向上移动,上方弹性机构继续压缩;下方定子块在受到永磁体对其向上的吸引力的同时,定子块上的弹性机构将其向上顶,保证下方定子块的滚轮依然贴合转筒外表面,使定子块跟随转筒波动而进行径向与圆周方向的移动,从而保证定子、转子之间的间隙不变。球磨机滚筒向下复位或继续向下波动,则上方定子块在受到永磁体对其向下的吸引力的同时,弹性机构将上方其向下压,下方定子块被转筒向下压。  本产品弹性装置的压力大小可调,对于不同位置的定子块设置不同的压力,避免因弹性装置设置的压力过大造成滚轮或转筒磨损较快。  本产品将永磁电机采用模块化控制,根据不同功率的电机设计采用不同个数的随动式定子块构成一台模块电机,一台整圆电机由多台模块电机构成,多台模块电机共用同一个转子,模块电机包绕式安装在球磨机滚筒上。相邻随动式定子块间设有固定在支撑框架上的挡板来对定子块进行圆周方向的限位。球磨机滚筒的法兰处衔接T型支撑板,用于支撑安装电机转子铁心及磁钢。  本产品的随动式定子块安装拆卸十分便捷,只需要沿球磨机的径向依次拆卸密封外壳、弹性机构、弹性机构与定子块之间的连接杆、弹性机构支撑架,即可将定子块沿径向拉出,进行检修或更换新的定子块。  3、采用本产品代替传统磨机的电机驱动系统的优点  现阶段大多数的球磨机仍采用三相感应电动机、联轴器、减速装置以及齿轮结构进行驱动。永磁同步电机与感应电机相比优势是它有较高的效率和功率因数,损耗大大降低,节约了能源。永磁电机通过变频器进行调速,电机运行平稳,系统响应速度快,感应电机则起动相对困难。这些也是近年来永磁电机应用越来越广泛的原因。  采用永磁直驱,取消了中间的减速机、联轴器、及齿轮的传动环节,缩短系统的传动链,直驱系统的传动效率将提升至少20%。球磨机直驱系统的传动效率不仅九游app大幅提升,而且直驱系统的故障率低,维护检修方便,还避免了传统设备因漏油造成环境污染。  由于本产品电机定子采用了模块化设计,不仅降低了加工,制造,运输等难度,还相当于把一个大功率电机做成了多个小功率电机。模块化电机的控制技术可以实现降低大功率电机的输入电压,但是不增加电机的输入电流,电机不必采用高等级绝缘,模块化电机采用多台小功率变频器联合供电。这样设计降低了电机的供电电压和使用的变频器容量,从而降低成本。球磨机运行在轻载工况时,完全可以只运行部分模块电机驱动球磨机。  传统电机故障时,会导致电机合成磁动势发生畸变,谐波含量增加,平均转矩下降,转矩波动显著增加,无法继续正常运行。而本产品进行了模块化设计,每个模块电机都具有一套独立的控制系统,大大提升了电机控制的自由度,可以利用其多电机结构和控制灵活的优势,在发生故障时。可以直接拆卸故障电机更换新的模块电机即可正常运行。模块化电机具有冗余的模块数,也可切除故障子模块而控制其余正常子模块降额运行。使用本产品完全不会因电机发生故障而影响到生产工期。  球磨机因加工误差、轴承磨损、滚筒形变或重载产生震动等因素会发生转子偏心现象,偏心严重时还会造成电机扫膛损坏电机,实际生产中常常通过增加气隙大小来预防扫膛,而气隙增大会导致永磁体用量增加,提高电机制造成本。随动式定子结构的模块电机,能在转筒偏心时保证定子与转子之间的间隙恒定,可将气隙做的更小,减少永磁体用量,电机不会发生扫膛现象,同时因为该随动式定子结构在偏心时能继续正常工作,检修次数更少,工作时间更长,大体积球磨机检修复杂,降低检修次数就是提高生产效率。  4、随动式球磨机装配示意图  二、永磁直驱立磨技术  1、立磨直驱对比于传统感应电机的优点( 1)变频调速控制,实现负载工况多样性  传统立磨速度单一,工况适应能力差。遇到突发事件,调整磨鞮高度来改变系统工作环境,系统反应速度慢。永磁同步电机采用变频调速,适应工况能力强。遇到突发事件,除调整磨辗高度外,还增加了速度调节以快速适应系统工作环境,系统反应速度更快。  (2)系统简单,可靠性高  传统系统因三相感应电机无法在低速实现大转矩输出,需要额外的盘车系统满足立磨的低速起动。为保证在电机起动过程不对电网造成过大的冲击,需增加软起动装置。三相感应电机起动后,通过减速器满足系统转矩需要,整个系统构成复杂,系统运行的辅助设备很多。直驱系统由变频控制系统控制永磁同步电机起动,转矩特性满足需要,无需盘车系统和减速器,辅助系统少,结构简单。  (3)变频器软起动,起动过程随意设定  传统系统先由低速盘车系统起动,待三相感应电机达到起动条件后,软起动装置起动三相感应电机,系统运行。系统控制复杂,低速无法实现过载输出。在低速过程需要盘车系统,将转速提高到三相感应电机起动条件。直驱系统直接变频低速起动,系统直接运行,系统控制简单。变频控制起动过程可根据实际工况进行调整,以满足各种工况的需求。低速可过载输出,满足起动需要,取代盘车系统。  (4)无减速器,维护成本更低,维护次数少  系统各构成单元均需要时常检查和定期维护,传统系统构成单元多。同时立磨减速器结构复杂需要经常维护,维护成本费用高。同时系统无法实现在低速运行的情况下进行系统维护。直驱系统构成单元简单,变频器控制永磁同步电机直接驱动,控制方便。系统内无减速器,无需额外进行维护,系统维护成本低。同时,系统可实现在电机低速运行情况下进行系统维护。  (5)传动效率高,节能效果明显  综上采用直驱永磁电机取代传统驱动系统年节电量达181万元。(按照5000h,0.6元/kWh)立式鲲磨机直驱系统的优势与球磨机直驱系统相同,这里不再一—赘述。  2、永磁直驱立磨结构示意图  本新型立磨结构采用永磁直驱电机驱动,提高了立磨效率。在立磨扶正轴承与压力轴承上进行突破,通过设计一种双向载荷扇形模块机构替代大直径轴承,方便加工、生产、运输、装配、维修,并降低成本,在工程实际中具有很强的实用型。  针对大、中、小型不同尺寸的立磨,分别设计了三种立磨专用永磁电机,代替传统的减速机与三相异步电动机,永磁直驱电机具有双向载荷机构与不同的放置位置,均能达到扶正与承压的作用,并且方便制造、装配维护,节省成本。均已申请专 利。

永磁直驱球磨机、立磨机

永磁直驱球磨机、立磨机

永磁直驱球磨机、立磨机

  1、技术背景  传统的球磨机、立磨机大都采用三相异步电动机、联轴器、减速装置以及齿轮结构进行驱动,导致球磨机的传动系统存在机械传动链冗长、效率低、机构复杂、运行维护工作量大等问题。  沈阳工业大学电机与控制技术研究所与河南九游app机电设备有限公司联合设计研发的球磨机、立磨机采用永磁直驱电机,通过将电动机与机械结构进行机电一体化设计,取消动力传输的中间环节,做成直驱方案,能直接满足荷载的需求,省去传统磨机的减速机,显著提高了电机的效率与功率因数,具有节能、起动转矩大、过载能力强、系统免维护、自动化程度高等优点。  在控制方面,本产品电机定子采用了模块化设计,不仅降低了加工、制造、运输等难度,还相当于把一个大功率电机做成了多个小功率电机。模块化电机的控制技术可以实现降低大功率电机的输入电压,但是不增加电机的输入电流,电机不必采用高等级绝缘。模块化电机采用多台小功率变频器联合供电,这样设计降低了电机的供电电压和使用的变频器容量,从而降低成本。每个模块电机都具有一套独立的控制系统,大大提升了电机控制的自由度,球磨机运行在轻载工况时,完全可以只运行部分模块电机驱动球磨机。  在结构方面,本产品电机的定子采用了一种自主设计研发的随动式结构,将整圆的定子分成若干个相互存在间隙的小扇形块,通过机械结构设计,确定了一种无论球磨机转筒是否震动或偏心,定子块始终跟随转筒运动从而保持定子与转子间隙恒定的结构。本产品通过机械结构设计保证定子与转子间的间隙恒定,电机不会发生扫膛现象,因此电机的气隙可以设计的比普通永磁直驱电机的小很多,从而大幅降低电机永磁体用量,降低生产成本,节约稀土资源,节能用电量。当模块发生故障时,直接拆卸故障电机,更换新的模块电机即可正常运行。使用本产品完全不会因电机发生故障而影响到生产工期。  2、球磨机专用随动式永磁直驱电机概述  本产品的随动式定子结构构成一种“小车结构”,滚筒就像公路,定子块就像汽车。滚轮贴合滚筒旋转相当于汽车在公路行驶,公路的起伏不影响车轮与地面贴合,即滚筒偏心浮动不影响滚轮贴合滚筒,保证定子、转子间隙恒定,在球磨机因装配误差、轴承磨损、滚筒形变、重载震动等原因造成电机偏心、气隙不均匀时,仍能正常运转,保证磨机始终运行在性能状态,不必停机检修。同时电机定子与转子间的间隙也可以做的更小,减少永磁体用量,并且因为随动式结构,电机不会发生扫膛现象。  本产品电机的定子为随动式结构,基于模块化永磁直驱电机,采用独立的扇形定子块结构,其随动原理是在定子块的轴向两侧安装滚轮且滚轮贴合滚筒来确定定子与转子间的间隙,定子块径向外侧设有与支撑框架相连的弹性机构。弹性机构在球磨机滚筒不偏心时处于半压缩状态,如果球磨机滚筒向上波动,转筒会向上顶定子块上安装的滚轮,进而带动定子块向上移动,上方弹性机构继续压缩;下方定子块在受到永磁体对其向上的吸引力的同时,定子块上的弹性机构将其向上顶,保证下方定子块的滚轮依然贴合转筒外表面,使定子块跟随转筒波动而进行径向与圆周方向的移动,从而保证定子、转子之间的间隙不变。球磨机滚筒向下复位或继续向下波动,则上方定子块在受到永磁体对其向下的吸引力的同时,弹性机构将上方其向下压,下方定子块被转筒向下压。  本产品弹性装置的压力大小可调,对于不同位置的定子块设置不同的压力,避免因弹性装置设置的压力过大造成滚轮或转筒磨损较快。  本产品将永磁电机采用模块化控制,根据不同功率的电机设计采用不同个数的随动式定子块构成一台模块电机,一台整圆电机由多台模块电机构成,多台模块电机共用同一个转子,模块电机包绕式安装在球磨机滚筒上。相邻随动式定子块间设有固定在支撑框架上的挡板来对定子块进行圆周方向的限位。球磨机滚筒的法兰处衔接T型支撑板,用于支撑安装电机转子铁心及磁钢。  本产品的随动式定子块安装拆卸十分便捷,只需要沿球磨机的径向依次拆卸密封外壳、弹性机构、弹性机构与定子块之间的连接杆、弹性机构支撑架,即可将定子块沿径向拉出,进行检修或更换新的定子块。  3、采用本产品代替传统磨机的电机驱动系统的优点  现阶段大多数的球磨机仍采用三相感应电动机、联轴器、减速装置以及齿轮结构进行驱动。永磁同步电机与感应电机相比优势是它有较高的效率和功率因数,损耗大大降低,节约了能源。永磁电机通过变频器进行调速,电机运行平稳,系统响应速度快,感应电机则起动相对困难。这些也是近年来永磁电机应用越来越广泛的原因。  采用永磁直驱,取消了中间的减速机、联轴器、及齿轮的传动环节,缩短系统的传动链,直驱系统的传动效率将提升至少20%。球磨机直驱系统的传动效率不仅九游app大幅提升,而且直驱系统的故障率低,维护检修方便,还避免了传统设备因漏油造成环境污染。  由于本产品电机定子采用了模块化设计,不仅降低了加工,制造,运输等难度,还相当于把一个大功率电机做成了多个小功率电机。模块化电机的控制技术可以实现降低大功率电机的输入电压,但是不增加电机的输入电流,电机不必采用高等级绝缘,模块化电机采用多台小功率变频器联合供电。这样设计降低了电机的供电电压和使用的变频器容量,从而降低成本。球磨机运行在轻载工况时,完全可以只运行部分模块电机驱动球磨机。  传统电机故障时,会导致电机合成磁动势发生畸变,谐波含量增加,平均转矩下降,转矩波动显著增加,无法继续正常运行。而本产品进行了模块化设计,每个模块电机都具有一套独立的控制系统,大大提升了电机控制的自由度,可以利用其多电机结构和控制灵活的优势,在发生故障时。可以直接拆卸故障电机更换新的模块电机即可正常运行。模块化电机具有冗余的模块数,也可切除故障子模块而控制其余正常子模块降额运行。使用本产品完全不会因电机发生故障而影响到生产工期。  球磨机因加工误差、轴承磨损、滚筒形变或重载产生震动等因素会发生转子偏心现象,偏心严重时还会造成电机扫膛损坏电机,实际生产中常常通过增加气隙大小来预防扫膛,而气隙增大会导致永磁体用量增加,提高电机制造成本。随动式定子结构的模块电机,能在转筒偏心时保证定子与转子之间的间隙恒定,可将气隙做的更小,减少永磁体用量,电机不会发生扫膛现象,同时因为该随动式定子结构在偏心时能继续正常工作,检修次数更少,工作时间更长,大体积球磨机检修复杂,降低检修次数就是提高生产效率。  4、随动式球磨机装配示意图  二、永磁直驱立磨技术  1、立磨直驱对比于传统感应电机的优点( 1)变频调速控制,实现负载工况多样性  传统立磨速度单一,工况适应能力差。遇到突发事件,调整磨鞮高度来改变系统工作环境,系统反应速度慢。永磁同步电机采用变频调速,适应工况能力强。遇到突发事件,除调整磨辗高度外,还增加了速度调节以快速适应系统工作环境,系统反应速度更快。  (2)系统简单,可靠性高  传统系统因三相感应电机无法在低速实现大转矩输出,需要额外的盘车系统满足立磨的低速起动。为保证在电机起动过程不对电网造成过大的冲击,需增加软起动装置。三相感应电机起动后,通过减速器满足系统转矩需要,整个系统构成复杂,系统运行的辅助设备很多。直驱系统由变频控制系统控制永磁同步电机起动,转矩特性满足需要,无需盘车系统和减速器,辅助系统少,结构简单。  (3)变频器软起动,起动过程随意设定  传统系统先由低速盘车系统起动,待三相感应电机达到起动条件后,软起动装置起动三相感应电机,系统运行。系统控制复杂,低速无法实现过载输出。在低速过程需要盘车系统,将转速提高到三相感应电机起动条件。直驱系统直接变频低速起动,系统直接运行,系统控制简单。变频控制起动过程可根据实际工况进行调整,以满足各种工况的需求。低速可过载输出,满足起动需要,取代盘车系统。  (4)无减速器,维护成本更低,维护次数少  系统各构成单元均需要时常检查和定期维护,传统系统构成单元多。同时立磨减速器结构复杂需要经常维护,维护成本费用高。同时系统无法实现在低速运行的情况下进行系统维护。直驱系统构成单元简单,变频器控制永磁同步电机直接驱动,控制方便。系统内无减速器,无需额外进行维护,系统维护成本低。同时,系统可实现在电机低速运行情况下进行系统维护。  (5)传动效率高,节能效果明显  综上采用直驱永磁电机取代传统驱动系统年节电量达181万元。(按照5000h,0.6元/kWh)立式鲲磨机直驱系统的优势与球磨机直驱系统相同,这里不再一—赘述。  2、永磁直驱立磨结构示意图  本新型立磨结构采用永磁直驱电机驱动,提高了立磨效率。在立磨扶正轴承与压力轴承上进行突破,通过设计一种双向载荷扇形模块机构替代大直径轴承,方便加工、生产、运输、装配、维修,并降低成本,在工程实际中具有很强的实用型。  针对大、中、小型不同尺寸的立磨,分别设计了三种立磨专用永磁电机,代替传统的减速机与三相异步电动机,永磁直驱电机具有双向载荷机构与不同的放置位置,均能达到扶正与承压的作用,并且方便制造、装配维护,节省成本。均已申请专 利。

永磁直驱球磨机、立磨机

永磁直驱球磨机、立磨机

永磁直驱球磨机、立磨机

  1、技术背景  传统的球磨机、立磨机大都采用三相异步电动机、联轴器、减速装置以及齿轮结构进行驱动,导致球磨机的传动系统存在机械传动链冗长、效率低、机构复杂、运行维护工作量大等问题。  沈阳工业大学电机与控制技术研究所与河南九游app机电设备有限公司联合设计研发的球磨机、立磨机采用永磁直驱电机,通过将电动机与机械结构进行机电一体化设计,取消动力传输的中间环节,做成直驱方案,能直接满足荷载的需求,省去传统磨机的减速机,显著提高了电机的效率与功率因数,具有节能、起动转矩大、过载能力强、系统免维护、自动化程度高等优点。  在控制方面,本产品电机定子采用了模块化设计,不仅降低了加工、制造、运输等难度,还相当于把一个大功率电机做成了多个小功率电机。模块化电机的控制技术可以实现降低大功率电机的输入电压,但是不增加电机的输入电流,电机不必采用高等级绝缘。模块化电机采用多台小功率变频器联合供电,这样设计降低了电机的供电电压和使用的变频器容量,从而降低成本。每个模块电机都具有一套独立的控制系统,大大提升了电机控制的自由度,球磨机运行在轻载工况时,完全可以只运行部分模块电机驱动球磨机。  在结构方面,本产品电机的定子采用了一种自主设计研发的随动式结构,将整圆的定子分成若干个相互存在间隙的小扇形块,通过机械结构设计,确定了一种无论球磨机转筒是否震动或偏心,定子块始终跟随转筒运动从而保持定子与转子间隙恒定的结构。本产品通过机械结构设计保证定子与转子间的间隙恒定,电机不会发生扫膛现象,因此电机的气隙可以设计的比普通永磁直驱电机的小很多,从而大幅降低电机永磁体用量,降低生产成本,节约稀土资源,节能用电量。当模块发生故障时,直接拆卸故障电机,更换新的模块电机即可正常运行。使用本产品完全不会因电机发生故障而影响到生产工期。  2、球磨机专用随动式永磁直驱电机概述  本产品的随动式定子结构构成一种“小车结构”,滚筒就像公路,定子块就像汽车。滚轮贴合滚筒旋转相当于汽车在公路行驶,公路的起伏不影响车轮与地面贴合,即滚筒偏心浮动不影响滚轮贴合滚筒,保证定子、转子间隙恒定,在球磨机因装配误差、轴承磨损、滚筒形变、重载震动等原因造成电机偏心、气隙不均匀时,仍能正常运转,保证磨机始终运行在性能状态,不必停机检修。同时电机定子与转子间的间隙也可以做的更小,减少永磁体用量,并且因为随动式结构,电机不会发生扫膛现象。  本产品电机的定子为随动式结构,基于模块化永磁直驱电机,采用独立的扇形定子块结构,其随动原理是在定子块的轴向两侧安装滚轮且滚轮贴合滚筒来确定定子与转子间的间隙,定子块径向外侧设有与支撑框架相连的弹性机构。弹性机构在球磨机滚筒不偏心时处于半压缩状态,如果球磨机滚筒向上波动,转筒会向上顶定子块上安装的滚轮,进而带动定子块向上移动,上方弹性机构继续压缩;下方定子块在受到永磁体对其向上的吸引力的同时,定子块上的弹性机构将其向上顶,保证下方定子块的滚轮依然贴合转筒外表面,使定子块跟随转筒波动而进行径向与圆周方向的移动,从而保证定子、转子之间的间隙不变。球磨机滚筒向下复位或继续向下波动,则上方定子块在受到永磁体对其向下的吸引力的同时,弹性机构将上方其向下压,下方定子块被转筒向下压。  本产品弹性装置的压力大小可调,对于不同位置的定子块设置不同的压力,避免因弹性装置设置的压力过大造成滚轮或转筒磨损较快。  本产品将永磁电机采用模块化控制,根据不同功率的电机设计采用不同个数的随动式定子块构成一台模块电机,一台整圆电机由多台模块电机构成,多台模块电机共用同一个转子,模块电机包绕式安装在球磨机滚筒上。相邻随动式定子块间设有固定在支撑框架上的挡板来对定子块进行圆周方向的限位。球磨机滚筒的法兰处衔接T型支撑板,用于支撑安装电机转子铁心及磁钢。  本产品的随动式定子块安装拆卸十分便捷,只需要沿球磨机的径向依次拆卸密封外壳、弹性机构、弹性机构与定子块之间的连接杆、弹性机构支撑架,即可将定子块沿径向拉出,进行检修或更换新的定子块。  3、采用本产品代替传统磨机的电机驱动系统的优点  现阶段大多数的球磨机仍采用三相感应电动机、联轴器、减速装置以及齿轮结构进行驱动。永磁同步电机与感应电机相比优势是它有较高的效率和功率因数,损耗大大降低,节约了能源。永磁电机通过变频器进行调速,电机运行平稳,系统响应速度快,感应电机则起动相对困难。这些也是近年来永磁电机应用越来越广泛的原因。  采用永磁直驱,取消了中间的减速机、联轴器、及齿轮的传动环节,缩短系统的传动链,直驱系统的传动效率将提升至少20%。球磨机直驱系统的传动效率不仅九游app大幅提升,而且直驱系统的故障率低,维护检修方便,还避免了传统设备因漏油造成环境污染。  由于本产品电机定子采用了模块化设计,不仅降低了加工,制造,运输等难度,还相当于把一个大功率电机做成了多个小功率电机。模块化电机的控制技术可以实现降低大功率电机的输入电压,但是不增加电机的输入电流,电机不必采用高等级绝缘,模块化电机采用多台小功率变频器联合供电。这样设计降低了电机的供电电压和使用的变频器容量,从而降低成本。球磨机运行在轻载工况时,完全可以只运行部分模块电机驱动球磨机。  传统电机故障时,会导致电机合成磁动势发生畸变,谐波含量增加,平均转矩下降,转矩波动显著增加,无法继续正常运行。而本产品进行了模块化设计,每个模块电机都具有一套独立的控制系统,大大提升了电机控制的自由度,可以利用其多电机结构和控制灵活的优势,在发生故障时。可以直接拆卸故障电机更换新的模块电机即可正常运行。模块化电机具有冗余的模块数,也可切除故障子模块而控制其余正常子模块降额运行。使用本产品完全不会因电机发生故障而影响到生产工期。  球磨机因加工误差、轴承磨损、滚筒形变或重载产生震动等因素会发生转子偏心现象,偏心严重时还会造成电机扫膛损坏电机,实际生产中常常通过增加气隙大小来预防扫膛,而气隙增大会导致永磁体用量增加,提高电机制造成本。随动式定子结构的模块电机,能在转筒偏心时保证定子与转子之间的间隙恒定,可将气隙做的更小,减少永磁体用量,电机不会发生扫膛现象,同时因为该随动式定子结构在偏心时能继续正常工作,检修次数更少,工作时间更长,大体积球磨机检修复杂,降低检修次数就是提高生产效率。  4、随动式球磨机装配示意图  二、永磁直驱立磨技术  1、立磨直驱对比于传统感应电机的优点( 1)变频调速控制,实现负载工况多样性  传统立磨速度单一,工况适应能力差。遇到突发事件,调整磨鞮高度来改变系统工作环境,系统反应速度慢。永磁同步电机采用变频调速,适应工况能力强。遇到突发事件,除调整磨辗高度外,还增加了速度调节以快速适应系统工作环境,系统反应速度更快。  (2)系统简单,可靠性高  传统系统因三相感应电机无法在低速实现大转矩输出,需要额外的盘车系统满足立磨的低速起动。为保证在电机起动过程不对电网造成过大的冲击,需增加软起动装置。三相感应电机起动后,通过减速器满足系统转矩需要,整个系统构成复杂,系统运行的辅助设备很多。直驱系统由变频控制系统控制永磁同步电机起动,转矩特性满足需要,无需盘车系统和减速器,辅助系统少,结构简单。  (3)变频器软起动,起动过程随意设定  传统系统先由低速盘车系统起动,待三相感应电机达到起动条件后,软起动装置起动三相感应电机,系统运行。系统控制复杂,低速无法实现过载输出。在低速过程需要盘车系统,将转速提高到三相感应电机起动条件。直驱系统直接变频低速起动,系统直接运行,系统控制简单。变频控制起动过程可根据实际工况进行调整,以满足各种工况的需求。低速可过载输出,满足起动需要,取代盘车系统。  (4)无减速器,维护成本更低,维护次数少  系统各构成单元均需要时常检查和定期维护,传统系统构成单元多。同时立磨减速器结构复杂需要经常维护,维护成本费用高。同时系统无法实现在低速运行的情况下进行系统维护。直驱系统构成单元简单,变频器控制永磁同步电机直接驱动,控制方便。系统内无减速器,无需额外进行维护,系统维护成本低。同时,系统可实现在电机低速运行情况下进行系统维护。  (5)传动效率高,节能效果明显  综上采用直驱永磁电机取代传统驱动系统年节电量达181万元。(按照5000h,0.6元/kWh)立式鲲磨机直驱系统的优势与球磨机直驱系统相同,这里不再一—赘述。  2、永磁直驱立磨结构示意图  本新型立磨结构采用永磁直驱电机驱动,提高了立磨效率。在立磨扶正轴承与压力轴承上进行突破,通过设计一种双向载荷扇形模块机构替代大直径轴承,方便加工、生产、运输、装配、维修,并降低成本,在工程实际中具有很强的实用型。  针对大、中、小型不同尺寸的立磨,分别设计了三种立磨专用永磁电机,代替传统的减速机与三相异步电动机,永磁直驱电机具有双向载荷机构与不同的放置位置,均能达到扶正与承压的作用,并且方便制造、装配维护,节省成本。均已申请专 利。

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