球磨机及立磨机专用开关磁阻电机

开关磁阻电机在球磨机、立磨机设备上的应用分析

目前立磨机、球磨机上的普通电机使用情况：

1）用户的产品为一种搅拌设备，加入生产用料后，进行搅拌，在搅拌过程中，投入设备的用料状态发生变化。用料从固态到液态发生变化，用料的粘度发生变化，从而要求电机在整个调速范围内具备较高的扭矩输出。

2）产品使用的普通电机主要集中在100kW以上，功耗较大。

3）电机与变频器配合使用，在一个工作周期中，速度是逐步提高的。

4）变频器通过RS485接口连接到用户的PLC，实现集中控制，周期性工作。

5）该设备具备间歇工作设备的特点，在工作过程中，要求电机速度逐步上升，并且对电机的扭矩输出比较侧重。

根据上述用户设备使用特点，结合开关磁阻电机调速系统的特点，通过对开关磁阻电机的一些调整和数据优化，可以实现与球磨机及立磨机设备较好的配合，并到达最佳效果。

开关磁阻电机调速系统，作为一种机电一体化节能型调速电机系统，同传统的直流电机调速系统及交流电机调速系统比较，具有以下优点：

    （1）效率高，节能效果好。在所有的调速和功率范围内，SRD整体效率比交流异步电动机变频调速系统（简称变频调速）至少高3%以上，在低速工作的状态下其效率能够提高10%以上。

    （2）起动转矩大，特别适合于那些需要重载起动和负载变化明显并且频繁的场合。SRD控制器从电源侧吸收较少的电流，在电机侧可得到较大的起动转矩，起动转矩达额定转矩的150%时、起动电流仅为额定电流的30%，比之交流电动机的300%电流获得100%的转矩的性能，优势非常明显。

    （3）调速范围广。SR电动机可以在低速下长期运行。由于效率高，在低速下的温升程度比额定工况时还要低，解决了变频调速低速运行下电机发热问题。此外，SR电动机最高转速不会像交流电动机那样受极数的限制，可以根据实际需要灵活地设定最高转速。  

    （4）可频繁正、反转，频繁起动、停止，因此，非常适合于龙门刨床、可逆轧机、油田抽油机、球磨机、立磨机等应用场合。

    （5）起动电流小，避免了对电网的冲击。SRD具有软起动特性，没有普通交流电动机起动电流大于额定电流5～7倍的现象。

    （6）功率因数高，不需要加装无功补偿装置。普通交流电动机空载时的功率因数在0.2～0.4，之间，满载在0.8～0.9之间；而开关磁阻电机调速系统在空载和满载下的功率因数均大于0.98。

    （7）电机结构简单、坚固、制造工艺简单，成本低。工作可靠，能适用于各种恶劣、高温甚至强振动环境。

    （8）由于控制器中功率变换器与电机绕组串联，不会出现变频调速系统功率变换器可能出现的直通故障，可靠性大为提高。

通用变频器调速系统在额定转速时，最大输出扭矩为额定扭矩，在低速时，扭矩更低，有些低至30%—50%额定扭矩。有些变频器提供了电压补偿调整，通过调整参数，扭矩有所提高，但一般也不会高于额定扭矩。而开关磁阻电机一般低速扭矩为额定扭矩的1.5-2倍（参看下图曲线），通过对电机和控制的优化，可以达到3倍以上或更高，从而达到非常好的速度-扭矩曲线。

通过优化调整，

1）可以完全取代目前用户设备的变频调速系统。

2）电机功率可以低至要求功率的50%或更高。

3）可实现数字化控制。

4）电机可频繁起停，电流小，对电网无冲击。

5）电机节电30%以上。

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