永磁电机直驱系统考察报告

1、永磁电机直驱系统考察报告稀土永磁直驱电机是国家稀土永磁电机工程技术研究中心唐任远院 士的一项研究成果。 它无减速系统， 具有低转速、 大扭矩直接启动特性； 已实现变频控制、根据负荷调速功能。应用在皮带输送机驱动中，有效 解决皮带机动态张力波对皮带和设备造成的冲击危害。一、永磁电机的制造特点1、在电机转子中嵌入稀土永磁体： 由于稀土永磁体的高磁能积和高矫顽力 （特别是高内禀矫顽力） ，使 永磁电机具有体积小、重量轻、效率高、特性好等一系列优点，广泛应 用在航空、航天、航海及工业与民用方向。目前煤矿中主要应用于皮带输送机，研究方向趋于煤矿提升系统采 用永磁电机直驱控制。2、电机定子绕组灌注树脂，提

2、高绝缘强度： 电机定子线槽采用大开口燕尾槽、绕组整体镶嵌技术；绝缘树脂封 装，电机的耐水、防潮性能得到很大提高，从而能够承受较恶劣环境下 的使用损害，延长设备寿命。二、电机直驱系统的特点1、免维护：无减速系统及附属的液压系统、冷却系统，机械传动效 率接近 100%；维护难度降低， （电机轴承需定期润滑，维护量较少）维 护成本降低。2、可靠性提高、噪音更低：无齿轮传动，噪音低；机械磨损造成的精度损失得到有效控制，寿命更长；3、变频控制 ：无冲击：永磁电机可控性好，具备零速满转矩输出特 性，可以实现重载起动，同时较好地解决了长距离、大运量皮带机的多 驱功率平衡问题；具备低速验带功能（考察井下现场未

3、试验该功能） 。变频调速 ：采用矢量控制，双闭环（速度环、电流环）调节，实现“ S”曲线起动、停车、根据负载调整皮带运行速度的效果；并采用四象 限运行方式能解决下运制动及紧急停车问题。变频器匹配电抗器和滤波装置，不会污染电网和干扰其他设备的正 常工作。4、安装更方便：部件数量减少，系统简单。同比电机、减速机传动 系统，安装尺寸减小，特别是井下设备硐室尺寸较小，具有安装方便、 传动链缩短，振动更小、系统运行的更加平稳等优点。三、缺陷：1、永磁电机应用于煤矿机电设备，装机容量较大时（ 30%以上），对 电网造成污染或干扰其他设备的正常工作。该缺陷也是变频控制技术需 研究解决的一个课题。目前应用于煤

4、矿皮带机时，总装机容量较小，不 会形成“电网垃圾”。2、厂家需解决物联网技术：即设备在用户使用过程中出现故障，或 设备实时运行参数， 通过物联网技术， 同步上传厂家， 做到监测、 监控， 更好的服务客户。四、考察体会永磁电机应用于煤矿重要皮带运输机，是煤矿皮带机运输系统的重大革新兖矿鲍店煤矿井下现场考察中，原皮带采用3台200KW电机驱动，2 用 1 备；电压 1140V。试用一台400KW永磁电机后，另2台200KW电机备用。现场皮带起动 2 次，重载运煤 30min 左右。1、永磁电机零速起动，皮带缓慢运行，起动力矩较大，电机富裕能 力强，对于皮带，无全速起动造成的的冲击危害，振动小，噪音

5、低。2、通过变频装置观察电机运行参数， 全时运行电流稳定，电机温升 保持在40C，且皮带空载时，变频器根据电流、频率值，与设定值比对 后，自动降频运行，实现智能控制。3、永磁电机外形尺寸略大于同功率电机（宽度方向） ，长度小于同 功率电机，考虑井下机电硐室实际情况，高度增多部分可忽略。基础 + 地脚螺栓安装，外接冷却水管。安装简单，方便实用。4、采购价格： 目前该项技术处于推广使用期，价格较高，据厂家推销人员介绍，单台采购价格为同功率电机、 减速机、冷却、润滑装置总价格的 1.2 倍。 例如原设计280KV防爆电机传动的，（厂家设计永磁电机降到250KV左右）, 购置防爆型永磁电机价格约在 120 万元。远期永磁电机普及后，厂家趋 向于合同能源管理模式，即设备免费使用，只收取一定年度节电产生的 费用。永磁电机图片电机定子线槽75K畚哥喪WExdl (Mbj«S1 I! IIM JBi IM I 川卩1(丨"MJM1 加 9SSil换匚殛口孵:mu述:p 2辿 竝:戸沪斛:经tn唾 ft * 2 -<T3201401 I