技术原理

采用永磁同步直驱电机替换原有的异步电机与减速器;

减少了传动系统部件,增加系统传动效率及可靠性

关键技术

用永磁同步直驱电机替代了原有异步电机和减速机

主要技术参数

200KW/188rpm 永磁同步直驱电机代替原有210kW/750rpm 的异步电机和 4 倍减速的减速机

技术产品特点

传动效率高,可靠性高

应用现状(或与该技术相关领域的能耗现状)及产业化情况

应用于矿山球磨机改造,节能率达到13.28%

应用领域及适用范围

选矿厂、陶瓷厂

节能减排效果(测算方法及依据)

节能改造前后一个月用电量对比

节能量/年(吨标准煤/年)：27

碳减排量/年(吨二氧化碳/年)：118.59

已实施的典型案例情况

案例名称

球磨机节能改造

案例地点

陕西省渭南市

应用单位

陕西华光实业有限责任公司

设计单位

西安合升动力科技有限公司

主要设备

电机、变频器、控制柜、温度传感器、振动传感器

技术原理

根据前期西安合升与华光实业相关领导关于指示和1#球磨机改造过程的相关问题,确定此改造方案的总体内容如下:

改造电机参数:

改造项目实施过程:

球磨机作为主要磨矿设备,采用三相异步电机与减速机配合的驱动方案,由于启动转矩过大,导致变压器在设备启动过程中存在跳闸现象,并且长期工作导致减速器需要频繁的保养和维护,耗费大量的人力和物力。同时也造成了能源的浪费。

结合前期改造经验组织相关技术人员进行多次讨论,制定如下改造方案。

改造方案:永磁同步直驱电机+高性能矢量变频器+物联网监控系统

1) 使用永磁同步电机替换原有低效异步电机和减速机,使得驱动单元本身的效率得到大幅度提高,并且省去了减速机的长期维护和保养工作。

2) 采用高性能矢量控制变频器,结合同步电机在全转速段的恒扭矩特性,使得球磨机在启动过程中可以输出2倍的额定扭矩,从而避免启动过程中的冲击电流过大导致的变压器跳闸问题。

3) 采用西门子PLC实时读取球磨机的运行状态,加装振动和温度传感器,并且将数据存储于服务器用于查看和分析。制作现场监控大屏用于设备实时状态监控。

改造实施过程:将原有异步电机更换为永磁同步电机,减速机传动变为联轴器直连方式,功率更换为200KW;

改造前

改造后

增加变频控制系统实现转速的自主调节;

增加温度和振动传感器,用于检测设备运行状态,并在物联网监控大屏上显示。

节能效果对比:连续运行的平均节能率

经过控制参数和现场工艺的综合调整后,210KW球磨机的平均节能率为13.28%。

详细节能数据见附录.

改造前功率曲线图---平均功率约为170KW

改造后功率曲线---平均功率约为150KW

附录一 球磨机能耗数据

主要节能技术参数

节能率13.28%

案例特点

与传统的异步电机加减速机相比,噪声显著降低,维护频率减少

应用效果(年节能减排效果及经济效益)

按照一年运行330天*24小时、节能率13.28%、电费0.54元/度计算,每年节省电费11.9万元,预计3年可以收回投资成本。

适用范围/应用对象

球磨机

目前已实施案例数量：2个

国内案例：球磨机节能改造

项目地点：陕西省渭南市