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    永磁同步電動滾筒在帶式輸送機中的應用-網站

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    【概要描述】

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    詳情

      永磁同步電動滾筒在帶式輸送機中的應用


      近些年永磁同步電動機得到較快發展,永磁直驅系統具有效率高、能耗低、占地空間少、啟動扭矩大、運行電流低等諸多優點,系統免維護,調速性能優越,在許多場合開始逐步取代最常用的交流異步電機,其中永磁同步電動滾筒的性能優越,是一種很有前途的節能電機。
      隨著煤礦智能化建設的不斷要求,永磁同步電動滾筒已應用于煤礦井下帶式輸送機。本文重點介紹永磁同步電動滾筒的工作原理及其在礦井下運式帶式輸送機的應用。
      1 永磁同步電動滾筒的工作原理
      永磁同步電動滾筒俗稱外轉子電動機,主要包括永磁同步電動滾筒、智能同步變頻器及水冷裝置等。它以磁場為媒介進行電能和機械能的能量轉換,利用永磁體建立磁場,當永磁電動機的三相定子繞組通入頻率為 f 的三相交流電后,將產生一個以同步轉速推移的旋轉磁場。永磁同步電動滾筒永磁體由稀土永磁材料釹鐵硼制成,取代電勵磁,無勵磁損耗。轉子無繞組,無轉子銅耗、鐵耗,高性能的釹鐵硼稀土永磁材料具有很高的磁能積,它的剩余磁感應強度、矯頑力較大,用較少的釹鐵硼永磁體便能產生足夠的電機磁能積。將外轉子表面作 為驅動滾筒表面,采用阻燃性、抗靜電性材料進行包膠,直接與輸送帶接觸,依靠摩擦阻力帶動輸送帶運行。
      2 永磁直驅系統應用特點
      針對皮帶機驅動系統的技術升級,取消原驅動系統的電機,減速機,液力耦合器,聯軸器。滾筒即是電機,電機即是滾筒。
      結構簡單,省去減速機、液力耦合器、聯軸器等部件,極大地節省井下空間,是原占用空間的20%。
      外形結構簡單,把永磁同步電機直接做成滾筒,STYB系列工業智能滾筒軸固定不動,相當于電機的定子部分;滾筒筒面相當于電機的轉子部分,取消了傳統的電勵磁,當通入對稱三相交流電后,電機工作,即滾筒工作。
      與原系統相比,減少75%的檢修維護量和維護材料投入
      驅動部結構簡單,只有驅動器+滾筒的結構,改變了傳統的電動機、耦合器+減速器、驅動滾筒三位一體的布置方式,減少了原系統75%的維護量、維護材料投入和檢修維護中的安全隱患。
      減少現有結構中運行時地形變化對設備軸中心對準的問題
      工業智能滾筒的一體式設計,解決了系統傳動中由于巷道地板壓力變化,造成原系統軸對接配合錯位的問題,極大地提高了系統安裝的可靠性,降低故障率。
      極大的降低能耗,節約用電成本,平均能耗降低20%左右
      工業智能滾筒,本身就是一臺永磁同步電機,主要有以下節能特性:
      采用一體式結構(把電機直接做成滾筒),直接傳動效率高,機械傳動效率接近100%。
      自身效率高。優化的磁路設計+釹鐵硼永磁代替電勵磁+高導磁硅鋼片的應用。
      運行效率高。25%-100%額定轉速時,效率達到93%-97%,10%-100%負載時,STYB系列工業智能滾筒的效率基本不變。
      功率因素高。隨負載的變化,STYB系列工業智能滾筒的功率因素基本不變。
      3、永磁直驅電動滾筒的實際應用
      就西南某礦采二區22運煤上山強力皮帶永磁電動滾筒的應用分析:
      采二區22運煤上山強力皮帶1800M,傾角10°,3×315KW永磁滾筒正常運行44天,累計880小時,其中空載運行14天,累計280小時;重載運行30天,累計600小時。
      節電效果明顯:
      恒負荷節電率22.8%
      噸煤量節電率21.3%
      空載運行節電率32.6%
      起動平穩,起動電流小、對電網沖擊小。
      滾筒運行同步性:
      經現場測試22運煤上山強力皮帶在空載狀態下,變頻器顯示:1#驅動運行電流56.3-57.1A,2#驅動運行電流55.8-57.6A。
      運行噪音小、溫度低:
      經現場測試315KW永磁滾筒運行過程中噪音為59-61分貝; 現場檢測315KW永磁滾筒重載運行溫度57-62攝氏度。
      占用空間?。?br />   永磁滾筒與傳統驅動方式相比,減少了電機、減速器、液粘軟起(含液壓站)、聯軸器、液壓泵站等設備,不需要設備峒室,節約巷道空間,同時設備少,故障機率減少,減少了檢修維護工作量。
      4、節能效益分析
      采二區22運煤上山強力皮帶使用的3×315KW永磁同步電動滾筒結果可得出節電率25.4%。
      皮帶機節電量350天×16小時×315KW×3×25.4%=134.4萬度。按照每度電0.5元計算,每年節約的電費金額為134.4×0.5=67.2萬元。
      該礦統計5年的配件、油脂消耗統計為207.3萬元,每年為41.46萬,使用嘉軒永磁同步電動滾筒每年的配件、油脂消耗在14.76萬,節省26.7萬/年。
      最終統計節約費用每年93.9萬。
      5、結論
      永磁電動滾筒在礦井下帶式輸送機中的使用, 從短期利益看,節約了巷道施工成本,確保了作業安全;從長期利益看,設備使用及維護成本低,僅用兩年的時間便可以將投資回收。特別是結合變頻器的使用,實現下運式帶式輸送機的軟制動,解決了帶式輸送機可能發生飛車、埋機頭事故,變頻器永磁電動滾筒在礦井將發揮著越來越重要的作用。

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