DYT永磁直驅電機在水泥磨選粉機上的應用

趙美中

（陽泉冀東水泥有限責任公司，山西 陽泉 045000）

1 永磁同步直驅電機的原理介紹

永磁同步直驅電機是由稀土永磁體產生磁場，通過矢量變頻控制技術，精確控制電動機的輸入電壓、電流，使電能高效率地轉換為機械能的電磁裝置。永磁直驅電機采用多級數低轉速的設計理念，當對稱三相交流電源接入電機對稱的三相繞組時，電流在定子繞組中產生旋轉磁場和轉子之間的磁場相互作用，產生非常大的旋轉扭矩，并且符合如下規律：

n=60f/P

其中：n-電機轉速（r/min）;f-電機的頻率（Hz）;p-電機的極對數。

2 永磁同步直驅電機的性能特點

2.1 節能降耗

永磁直驅電機由于其轉子的磁場靠永磁體直接產生，免去了通過電流來勵磁，減少了勵磁損耗和渦流耗損，因此電機效率要比異步電機高。加上去掉了減速機等中間傳動能耗損失，而且還可以通過變頻器精確控制所需轉速。因此通過這三個方面的累計疊加，驅動整體傳動效率大幅提高，對比傳統的減速機驅動方案，普遍降低了10-30%的能耗損失。

2.2 安裝便捷、減小現場設備體積

由于用永磁電機直接驅動負載，改造后將異步電機和減速機同時去掉，因此驅動單元體積大幅減少，現場活動空間得以極大改善，因此安裝更簡單和便捷。

2.3 設備維護量大大減少

永磁同步直驅電機輸出轉速低，運行平穩，振動量小，軸承選擇歐美進口品牌，確保了電機能夠連續運行10 萬小時以上，減少了后期對軸承的維護。為防止維保人員忘記加油或者少加油，設計上選擇了單點自動注油器，免人工自動注油，可靠性又得以加強。

2.4 改善電網質量

永磁同步直驅電機轉子通過稀土釹鐵硼產生磁場，無需電流勵磁，有功功率提高，功率因數最高可達0.98，因此改善了電網的用電質量。加上電機采用變頻啟動的方式，極大降低了啟動電流，減少了對電網瞬時沖擊。

3 DYT 永磁同步直驅電機在選粉機上的應用案例分析

陽泉冀東水泥有限責任公司為日產水泥7200 噸新型干法水泥熟料生產線，作為冀東水泥在山西省重點的龍頭水泥制造企業，對當地基建做出了極大的貢獻。水泥磨選粉機是水泥生產環節中的最后一道工序，設備的穩定性對水泥產量起到至關重要的作用。和大部分的水泥企業一樣，陽泉冀東水泥磨選粉機原驅動也采用早期設計的“變頻異步電機+減速機”的驅動方案，該驅動在長時間運行后，存在很多問題，集中表現如下：

1、減速機為立式安裝，箱體內充滿潤滑油，導致散熱差，溫度高，降低了減速機的使用壽命。

2、減速機的輸出軸向下，鐵屑、油泥在重力作用下，容易進入下部軸承，造成軸承磨損大，減速機故障頻發。

3、減速機下部的鐵屑、油泥由于日常維護時無法清理干凈，密封容易受損，長期存在漏油現象，不僅造成現場環境骯臟，更是增加了潤滑油成本。

4、由于異步電機和減速機高速軸轉速高，振動值較大，導致聯軸器出現過斷裂，造成了支撐架的開焊，選粉機運行穩定性不高。

鑒于水泥磨選粉機存在的以上諸多問題，為提高設備運行可靠性，提高生產效率及企業利潤，我公司決定采用永磁直驅電機對水泥磨選粉機進行改造，替換原有的“變頻異步電機+聯軸器+減速機”結構，由永磁電機直接驅動選粉機主軸，徹底解決了減速機存在的上述問題。

經過調研、考察、招標，最終我司選用南京迪瓦永磁科技有限公司的DYT 永磁直驅電機，以下為改造時的參數。

表一 原驅動參數

根據原驅動參數，選用DYT 永磁直驅電機進行改造，參數如下：

表二 改造后參數

改造前后、安裝對比圖如下：

改造前安裝圖

改造后安裝圖

改造后，相同運行工況（選粉機主軸轉速和進料量相同）運行時，改造前后運行電流數據對比如下表三：

表三 改造前后運行電流數據對比

通過以上運行數據顯示，采用DYT 永磁直驅電機改造后，電機運行電流下降29.8%。

4 DYT 永磁同步直驅電機改造效果及應用前景

通過陽泉冀東水泥280KW 選粉機采用DYT 永磁直驅電機改造效果分析，工藝系統方面原電機電流容易超標，工藝操作不得不減產，更換永磁電機后為水泥磨操作提供有力保障，提產10t/h。設備方面不但徹底解決了減速機振動大、易漏油的問題，也大大減少了設備維護量，減少了工人的勞動強度，電機運行電流大幅度下降，最大程度地節約了能源。

DYT 永磁直驅電機能解決設備故障點，確保安全生產、延長設備壽命周期，提高系統效率方面效果顯著，不但在選粉機上值得大力推廣，在其他皮帶機、管磨機、斗提機設備上也有很大的應用潛力。