TOP32球磨机改造用高效节能永磁电机项目投资立项备案核准融资贷款申报资料.doc文档免费在线阅读

油田抽油机用高效高起动转矩永磁同步电动机目前，油田抽油机用感应电动机普遍存在大马拉小车现象，电能浪费严重。

国内针对油田抽油机负载特性，在减小个机座号的情况下开发出高效高起动转矩永磁同步电动机系列图，该系列电机不仅在额定负载时效率和功率因数高，而且在轻载额定负载时仍具有用较高的效率和功率因数，在不同油田运行时节电率达以上，表为其中两种典型规格电机效率与感应电动机和标准对比。

图高效永磁电动机应用在油田抽油机上表高效永磁电动机与感应电动机和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高效永磁电动机铸铝转子感应电动机铸铝转子极高效永磁电动机铸铝转子感应电动机铸铝转子化纤纺织用高效高牵入转矩永磁同步电动机化纤纺织用高效高牵入转矩料产生，因此其效率功率因数与负载率的关系与异步电动机相比，具有明显的不同，如图所示。

这种近似与负载率无关的力能特性，特别适合机械装备的特点。

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。

本项目所提出的稀土永磁同步电动机，其磁场由稀土永磁功能材功率都是按照满足装备极限能力需要而选定的。

而在实际的运行中，大部分机械装备的负载率都是在以下，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的无功来建立机电能量转换所必须的磁场。

因此，其效率和功率因数与电机的负载率直接相关，如图所示。

在各种机械装备中，电机的额定缺点表现在系统整体传动效率低。

系统的功率因数差。

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的主要性能优势大幅度地提高球磨机传动系统的力能指标图异步机效率功率采用拖多的方式工作如图所示，改造后供电系统采用拖多的方式，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。

异步电机减速机的主要了不影响生产周期，本次改造方案采用即换即用的原则，保证选矿厂的生产效益不受影响，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，为了提高传动环节的效率，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。

为统采用异步电机减速机小齿轮大齿轮的模式驱动回转部如图所示，由于异步机和减速机的效率非常低分别为和左右，这个环节的效率为左右，并且存在着维护频繁漏油等系列问题，严重影响选矿厂的生产低改造成本，本次改造建议采用台变频器拖动多台据实际情况确定数量电机起动。

电机起动后将电机的端子引到电网上，在电网供电情况下，电机也可高效运行，详见图。

改造前球磨机系统示意图选矿厂现有球磨机系系统改造思路示意本次改造主要采用永磁电机直接驱动球磨机的小齿轮工作，这样可大大提高工作效率和运行成本，永磁电机可实现真正意义上的免维护。

由于，永磁电机起动后采用工频电源供电即可实现稳定运行，所以为了降机的小，磁极的边缘效应也要比异步电动机的强，所以理想的斜槽数应该是式中定子槽两端沿气隙圆周扭转的弧长定子槽沿气隙圆周的槽距弧长电枢绕组每极每相槽数。

改造方案显得尤为突出，必须尽量消除。

在异步电动机中，通常采用转子斜槽的方法来消除齿谐波的影响。

因此，只有采用定子斜槽的工艺。

理论分析表明，斜个定子槽就可以消除齿谐波。

但考虑到的极弧系数般较异步电动出发，分数槽绕组的实际线圈跨距应该采用式取整短距的方法确定。

式中电枢绕组的槽数电机极对数。

齿谐波影响的消除在低速大扭矩驱动系统中，气隙齿谐波磁场对低频转矩脉动的影响不利。

因此，采用分数槽绕组几乎是惟的选择。

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的高次谐波，而且对于低次的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的观点排布方式在般的交流电机设计中，可以通过电机定子绕组的分布和短距来消除谐波。

但在采用了多极的低速中小型电机中，已经不可能有足够的电枢绕组槽，来供分布使用。

采用整距集中绕组显然对电枢绕组内电势波形正弦化驱动系统中，采用的优点之是可以通过选择适当的极弧系数来消除次谐波对电枢绕组内电势波形的影响。

若通过适当地调整漏磁的大小和选择合适的极弧系数，使气隙磁密的波形呈准梯形波分布。

电枢绕组的排驱动系统中，采用的优点之是可以通过选择适当的极弧系数来消除次谐波对电枢绕组内电势波形的影响。

若通过适当地调整漏磁的大小和选择合适的极弧系数，使气隙磁密的波形呈准梯形波分布。

电枢绕组的排布方式在般的交流电机设计中，可以通过电机定子绕组的分布和短距来消除谐波。

但在采用了多极的低速中小型电机中，已经不可能有足够的电枢绕组槽，来供分布使用。

采用整距集中绕组显然对电枢绕组内电势波形正弦化不利。

因此，采用分数槽绕组几乎是惟的选择。

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的高次谐波，而且对于低次的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的观点出发，分数槽绕组的实际线圈跨距应该采用式取整短距的方法确定。

式中电枢绕组的槽数电机极对数。

齿谐波影响的消除在低速大扭矩驱动系统中，气隙齿谐波磁场对低频转矩脉动的影响显得尤为突出，必须尽量消除。

在异步电动机中，通常采用转子斜槽的方法来消除齿谐波的影响。

因此，只有采用定子斜槽的工艺。

理论分析表明，斜个定子槽就可以消除齿谐波。

但考虑到的极弧系数般较异步电动机的小，磁极的边缘效应也要比异步电动机的强，所以理想的斜槽数应该是式中定子槽两端沿气隙圆周扭转的弧长定子槽沿气隙圆周的槽距弧长电枢绕组每极每相槽数。

改造方案系统改造思路示意本次改造主要采用永磁电机直接驱动球磨机的小齿轮工作，这样可大大提高工作效率和运行成本，永磁电机可实现真正意义上的免维护。

由于，永磁电机起动后采用工频电源供电即可实现稳定运行，所以为了降低改造成本，本次改造建议采用台变频器拖动多台据实际情况确定数量电机起动。

电机起动后将电机的端子引到电网上，在电网供电情况下，电机也可高效运行，详见图。

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的模式驱动回转部如图所示，由于异步机和减速机的效率非常低分别为和左右，这个环节的效率为左右，并且存在着维护频繁漏油等系列问题，严重影响选矿厂的生产成本与效益。

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，为了提高传动环节的效率，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的原则，保证选矿厂的生产效益不受影响，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的方式工作如图所示，改造后供电系统采用拖多的方式，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。

异步电机减速机的主要缺点表现在系统整体传动效率低。

系统的功率因数差。

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的主要性能优势大幅度地提高球磨机传动系统的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的无功来建立机电能量转换所必须的磁场。

因此，其效率和功率因数与电机的负载率直接相关，如图所示。

在各种机械装备中，电机的额定功率都是按照满足装备极限能力需要而选定的。

而在实际的运行中，大部分机械装备的负载率都是在以下，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。

本项目所提出的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的关系与异步电动机相比，具有明显的不同，如图所示。

这种近似与负载率无关的力能特性，特别适合机械装备的特点。

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的力能指标。

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

齿轮减速机的存在不仅增加了系统的制造成本，其自身的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，都增加了机械装备的运行成本。

本项目提出的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的速度和力矩的要求，从根本上克服了异步电动机齿轮减速机传动系统存在的各种弊端。

因此，改善球磨机的性能指标，提高抽油机的运行效率，从而更好地实现节能增效，改善电网的供电状况，对矿石加工行业的发展起着举足轻重的作用。

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的机型，原异步电动机额定功率，本电机的额定功率选为，则每台球磨机每年可节约的电能万度，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，