（已批）球磨机改造用高效节能永磁电机项目投资立项申报方案（打印版）

改造前球磨机系统示意图选矿厂现有球磨机系统采用异步电机减速机小齿轮大齿轮模式驱动回转部如图所示，由于异步机和减速机效率非常低分别为和左右，这个环节效率为左右，并且存在着维护频繁漏油等系列问题，严重影响选矿厂生产成本与效益。

图现选矿厂球磨机系统示意图改造后球磨机系统示意图如图所示，为了提高传动环节效率，本次改造方案，预采用低速大转矩永磁同步电动机效率，较前者提高直接驱动小齿轮，带动大齿轮转动。

为了不影响生产周期，本次改造方案采用即换即用原则，保证选矿厂生产效益不受影响，图为低速大转矩永磁电机示意图。

图新型永磁同步电动机球磨机系统示意图图低速大转矩永磁电机示意图供电系统示意图图控制系统采用拖多方式工作如图所示，改造后供电系统采用拖多方式，即可根据场区情况，可由台或两台变频器或驱动多台电机起动。

优势分析表新型永磁电机球磨机与常规球磨机主要性能比较。

异步电机减速机主要缺点表现在系统整体传动效率低。

系统功率因数差。

整机占地面积大。

调整维护困难。

振动和噪声严重。

新型永磁电机球磨机主要性能优势大幅度地提高球磨机传动系统力能指标图异步机效率功率因数与负载率关系图永磁电机效率功率因数与负载率关系异步电动机需要电源提供滞后无功来建立机电能量转换所必须磁场。

因此，其效率和功率因数与电机负载率直接相关，如图所示。

在各种机械装备中，电机额定功率都是按照满足装备极限能力需要而选定。

而在实际运行中，大部分机械装备负载率都是在以下，其中矿山石油等行业机械装名称永磁电机球磨机异步机减速机球磨机电机功率减速器无有起动器变频器拖多水电阻传动系统效率维护频率低或无高备常年负载率在以下。

从图可见，当异步电动机负载率低于时，其效率和功率因数都下降十分显著。

本项目所提出稀土永磁同步电动机，其磁场由稀土永磁功能材料产生，因此其效率功率因数与负载率关系与异步电动机相比，具有明显不同，如图所示。

这种近似与负载率无关力能特性，特别适合机械装备特点。

因此，本项目成果推广应用，将大幅度地提高选矿厂球磨机电气传动力能指标。

可以实现机械装备无齿轮传动在传统球磨机传动系统中，由于异步电动机无法制成多极，为了满足负载低速大转矩需要，般采用异步电动机齿轮减速机方式实现。

齿轮减速机存在不仅增加了系统制造成本，其自身传动效率低振动和噪声严重润滑油渗漏污染日常维护工作量大等弊端，都增加了机械装备运行成本。

本项目提出稀土永磁同步电动机，可以直接设计成低速大转矩，能够直接满足负载需要速度和力矩要求，从根本上克服了异步电动机齿轮减速机传动系统存在各种弊端。

因此，改善球磨机性能指标，提高抽油机运行效率，从而更好地实现节能增效，改善电网供电状况，对矿石加工行业发展起着举足轻重作用。

球磨机用永磁电机节能分析表节能分析表异步机减速机永磁电机功率效率损耗电量天台减少耗电天台减少耗电年天，改造后全厂减少耗电年，台万度折合标准煤吨按本厂改造机型，原异步电动机额定功率，本电机额定功率选为，则每台球磨机每年可节约电能万度，全厂每年仅此项改造即可节约万度，折合标准煤吨按发电效率为克度。

可见，此改造项目具有巨大经济效益和社会效益。

总结根据国内外调查，工业领域电动机年平均运行时间约在左右，但在矿山石油化工造纸冶金电力等行业，电动机年运行时间往往超过，对于这些运行时间长场合，如采用高效超高效甚至超超高效永磁电级，使得电机在运行时也存在大马拉小车现象，电能浪费严重。

国内经过多年研究，所开发极极极和极在体积不增大情况下能够达到超高效甚至超超高效性能指标见表和表。

综合节电与普通感应电动机比高到左右，与纺织专用电机比也在左右，节电效果非常明显。

图高效高牵入转矩永磁同步电动机在现场运行表超高效高牵入转矩永磁同步电动机与标准对比电机规格电机类型效率机座号铁心长转子型式极超高效永磁电动机铸铝转子高效永磁电动机铸铝转子极超高效永磁电动机铸铝转子高效永磁电动机铸铝转子效甚至超超高效永磁电动机将会对能源节约带来更显著效果。

据统计，和年全国共生产各种电动机亿，其中中小型电动机年产量约占总产量。

中小型电动机耗电量占总发电量，加上大型电动机和微电机，耗电量达，是电力生产部门最大用户。

如果效率平均提高个百分点，则将会节约电能万，按工业用电元度计算，则可节约电费万元左右，同时还可以减少万炭排量。

根据京都议定书，每吨炭排量可以销售到美元，中国和联合国正在北京筹建炭交易中心，预计年，中国炭排量定额占，也就是说超过，要花钱买炭排量，低于，可以卖出。

因此高效永磁同步电动机从国家政策导向和市场需求方面都有其它电机不可替代优势，市场前景非常广阔。

因此，大力发展与应用新型节能球磨机永磁电机，将使我国选矿经济效益进工业节能两个主题提出。

电机及其控制系统是各种机械装备中最关键部件，对机械装备效率性能成本可靠性以及寿命等都有着举足轻重作用。

世界经济发展步伐加快，增加了人们对能源需求，能源问题已经成为影响各国经济发展速度战略性问题。

本着我国开发与节约并举节约优先节能方针，我们要充分认识到加强节能工作重要性和紧迫性。

电能是最主要二次能源，也是最重要节能对象。

据统计，年我国各类电动机总装机容量约为亿千瓦，其中异步电动机装机容量超过全国电动机总装机容量，年耗电亿万千瓦时以上，约占全国用电量，运行效率比国外先进水平低个百分点，相当于每年浪费电能约亿千瓦时。

年我国电动机年产量约为万千瓦，平均效率比发达国家低个百分点。

电动机拖动系统效率比发达国家低个百分点，相当于国际世纪七八十年代水平。

从上述数据可以看出方面，我国目前电能浪费问题仍然严重，很大程度上归因于占主体地位工业用自电动机综合运行性能较差，电机效率不高另方面，也表明我国电机发展仍有很大潜力空间。

因此，节能既是电机行业面临严峻课题，也是电机行业发展新机遇。

球磨机是选矿厂加气混凝土原料制备中最重要设备，他用于铁矿石石灰石膏砂矿渣等物料粉磨。

物料只有经过粉磨并到要求细度后才能进行充分混合相互作用，才能使制品达到强度，粉磨是加气混凝土生产中重要程序，粉磨过程耗电量大，球磨机般是选矿厂或加气混凝土工厂中电机容量最大设备。

球磨机由给料部出料部回转部传动部减速机，小传动齿轮，电机，核准通过，归档资料。

未经允许，请勿外传，电控等主要部分组成如图所示。

其中传动部是电能损耗主要环节，也是节能增效关键环节。

低速大转矩传动系统般是指转速低于，额定输出转矩大于传动系统。

这样传动系统在许多工业传动领域中是常见，球磨机传动系统，是典型低速大转矩系统。

除球磨机系统外，还包括电梯驱动系统重型机床矿山机械石油机械以及建筑速大转矩永磁电机示意图供电系统示意图图控制系统采用拖多方式工作如图所示，改造后供电系统采用拖多方式，即可根据场区情况，可由台或两台变频器或驱动多台电机起动。

优势分析表新型永磁电机球磨机与常规球磨机主要性能比较。

异步电机减速机主要缺点表现在系统整体传动效率低。

系统功率因数差。

整机占地面积大。

调整维护困难。

振动和噪声严重。

新型永磁电机球磨机主要性能优势大幅度地提高球磨机传动系统力能指标图异步机效率功率因数与负载率关系图永磁电机效率功率因数与负载率关系异步电动机需要电源提供滞后无功来建立机电能量转换所必须磁场。

因此，其效率和功率因数与电机负载率直接相关，如图所示。

在各种机械装备中，电机额定功率都是按照满足装备极限能力需要而选定。

而在实际运行中，大部分机械装备负载率都是在以下，其中矿山石油等行业机械装名称永磁电机球磨机异步机减速机球磨机电机功率减速器无有起动器变频器拖多水电阻传动系统效率维护频率低或无高备常年负载率在以下。

从图可见，当异步电动机负载率低于时，其效率和功率因数都下降十分显著。

本项目所提出稀土永磁同步电动机，其磁场由稀土永磁功能材料产生，因此其效率功率因数与负载率关系与异步电动机相比，具有明显不同，如图所示。

这种近似与负载率无关力能特性，特别适合机械装备特点。

因此，本项目成果推广应用，将大幅度地提高选矿厂球磨机电气传动力能指标。

可以实现机械装备无齿轮传动在传统球磨机传动系统中，由于异步电动机无法制成多极，为了满足负载低速大转矩需要，般采用异步电动机齿轮减速机方式实现。

齿轮减速机存在不仅增加了系统制造成本，其自身传动效率低振动和噪声严重润滑油渗漏污染日常维护工作量大等弊端，都增加了机械装备运行成本。

本项目提出稀土永磁同步电动机，可以直接设计成低速大转矩，能够直接满足负载需要速度和力矩要求，从根本上克服了异步电动机齿轮减速机传动系统存在各种弊端。

因此，改善球磨机性能指标，提高抽油机运行效率，从而更好地实现节能增效，改善电网供电状况，对矿石加工行业发展起着举足轻重作用。

球磨机用永磁电机节能分析表节能分析表异步机减速机永磁电机功率效率损耗电量天台减少耗电天台减少耗电年天，改造后全厂减少耗电年，台万度折合标准煤吨按本厂改造机型，原异步电动机额定功率，本电机额定功率选为，则每台球磨机每年可节约电能万度，全厂每年仅此项改造即可节约万度，折合标准煤吨按发电效率为克度。

可见，此改造项目具有巨大经济效益和社会效益。

总结根据国内外调查，工业领域电动机年平均运行时间约在左右，但在矿山石油化工造纸冶金电力等行业，电动机年运行时间往往超过，对于这些运行时间长场合，如采用高效超高效甚至超超高效永磁电使电机起动并运行到接近同步转速，还要求电机有足够高牵入同步能力，使电机能够顺利牵入同步。

这在设计上是相互制约。

而且永磁同步电机由于转子上要安放永磁体，转子槽不可能太深，使起动性能改善更难因此在相同负载情况下，化纤纺织用电机尺寸般比普通电机大个功率等级，使得电机在运行时也存在大马拉小车现象，电能浪费严重。

国内经过多年研究，所开发极极极和极在体积不增大情况下能够达到超高效甚至超超高效性能指标见表和表。

综合节电与普通感应电动机比高到左右，与纺织专用电机比也在左右，节电效果非常明显。

图高效高牵入转矩永磁同步电动机在现场运行表超高效高牵入转矩永磁同步电动机与标数槽绕组几乎是惟选择。

根据电机设计基本理论，分数槽绕组不但可以有效地消弱电枢绕组内电势中高次谐波，而且对于低次齿谐波同样有消除作用。

从提高绕组利用系数和消除主要低次谐波观