開關(guān)磁阻電機在球磨機、立磨機設(shè)備上的應(yīng)用分析

目前立磨機、球磨機上的普通電機使用情況：

1）用戶的產(chǎn)品為一種攪拌設(shè)備，加入生產(chǎn)用料后，進行攪拌，在攪拌過程中，投入設(shè)備的用料狀態(tài)發(fā)生變化。用料從固態(tài)到液態(tài)發(fā)生變化，用料的粘度發(fā)生變化，從而要求電機在整個調(diào)速范圍內(nèi)具備較高的扭矩輸出。

2）產(chǎn)品使用的普通電機主要集中在100kW以上，功耗較大。

3）電機與變頻器配合使用，在一個工作周期中，速度是逐步提高的。

4）變頻器通過RS485接口連接到用戶的PLC，實現(xiàn)集中控制，周期性工作。

5）該設(shè)備具備間歇工作設(shè)備的特點，在工作過程中，要求電機速度逐步上升，并且對電機的扭矩輸出比較側(cè)重。

根據(jù)上述用戶設(shè)備使用特點，結(jié)合開關(guān)磁阻電機調(diào)速系統(tǒng)的特點，通過對開關(guān)磁阻電機的一些調(diào)整和數(shù)據(jù)優(yōu)化，可以實現(xiàn)與球磨機及立磨機設(shè)備較好的配合，并到達最佳效果。

開關(guān)磁阻電機調(diào)速系統(tǒng)，作為一種機電一體化節(jié)能型調(diào)速電機系統(tǒng)，同傳統(tǒng)的直流電機調(diào)速系統(tǒng)及交流電機調(diào)速系統(tǒng)比較，具有以下優(yōu)點：

    （1）效率高，節(jié)能效果好。在所有的調(diào)速和功率范圍內(nèi)，SRD整體效率比交流異步電動機變頻調(diào)速系統(tǒng)（簡稱變頻調(diào)速）至少高3%以上，在低速工作的狀態(tài)下其效率能夠提高10%以上。

    （2）起動轉(zhuǎn)矩大，特別適合于那些需要重載起動和負載變化明顯并且頻繁的場合。SRD控制器從電源側(cè)吸收較少的電流，在電機側(cè)可得到較大的起動轉(zhuǎn)矩，起動轉(zhuǎn)矩達額定轉(zhuǎn)矩的150%時、起動電流僅為額定電流的30%，比之交流電動機的300%電流獲得100%的轉(zhuǎn)矩的性能，優(yōu)勢非常明顯。

    （3）調(diào)速范圍廣。SR電動機可以在低速下長期運行。由于效率高，在低速下的溫升程度比額定工況時還要低，解決了變頻調(diào)速低速運行下電機發(fā)熱問題。此外，SR電動機最高轉(zhuǎn)速不會像交流電動機那樣受極數(shù)的限制，可以根據(jù)實際需要靈活地設(shè)定最高轉(zhuǎn)速。  

    （4）可頻繁正、反轉(zhuǎn)，頻繁起動、停止，因此，非常適合于龍門刨床、可逆軋機、油田抽油機、球磨機、立磨機等應(yīng)用場合。

    （5）起動電流小，避免了對電網(wǎng)的沖擊。SRD具有軟起動特性，沒有普通交流電動機起動電流大于額定電流5～7倍的現(xiàn)象。

    （6）功率因數(shù)高，不需要加裝無功補償裝置。普通交流電動機空載時的功率因數(shù)在0.2～0.4，之間，滿載在0.8～0.9之間；而開關(guān)磁阻電機調(diào)速系統(tǒng)在空載和滿載下的功率因數(shù)均大于0.98。

    （7）電機結(jié)構(gòu)簡單、堅固、制造工藝簡單，成本低。工作可靠，能適用于各種惡劣、高溫甚至強振動環(huán)境。

    （8）由于控制器中功率變換器與電機繞組串聯(lián)，不會出現(xiàn)變頻調(diào)速系統(tǒng)功率變換器可能出現(xiàn)的直通故障，可靠性大為提高。

通用變頻器調(diào)速系統(tǒng)在額定轉(zhuǎn)速時，最大輸出扭矩為額定扭矩，在低速時，扭矩更低，有些低至30%—50%額定扭矩。有些變頻器提供了電壓補償調(diào)整，通過調(diào)整參數(shù)，扭矩有所提高，但一般也不會高于額定扭矩。而開關(guān)磁阻電機一般低速扭矩為額定扭矩的1.5-2倍（參看下圖曲線），通過對電機和控制的優(yōu)化，可以達到3倍以上或更高，從而達到非常好的速度-扭矩曲線。

通過優(yōu)化調(diào)整，

1）可以完全取代目前用戶設(shè)備的變頻調(diào)速系統(tǒng)。

2）電機功率可以低至要求功率的50%或更高。

3）可實現(xiàn)數(shù)字化控制。

4）電機可頻繁起停，電流小，對電網(wǎng)無沖擊。

5）電機節(jié)電30%以上。

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