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    1. 化工廠空冷島永磁電機改造案例
    2. 化工廠冷卻塔永磁電機改造案例
    3. 化工廠原煤破碎機永磁電機改造案例
    化工廠空冷島永磁電機改造案例
    1.應用現狀
    空冷島冷卻系統屬于直接空冷系統,是指汽輪機的蒸汽直接進入空冷凝汽器,空氣與蒸汽進行熱交換,冷凝水由凝結水泵排入汽輪機組的回熱系統。其采用傳統異步電機為驅動單元,效率功率因數低。
    2. 改造方案
    采用永磁電機直接驅動風葉系統剔除了減速機,縮短了傳動鏈;簡化了傳動鏈,減少了動力傳送過程中因齒輪箱導致的能量損失;
    3.方案對比

    驅動系統

    減速器維護

    電機維護

    運行監視

    原驅動系統

    ?定期排查油位,漏油情況;
    ?定期更換;
    ?35年需返廠維修。

    中速電機;
    ?注脂周期4000小時。

    ?機架振動
    ?電機繞組溫度及軸承溫度;
    ?減速機油溫、油位、振動、噪聲;
    ?減速機故障引起電機電流突變。

    萬泰永磁驅動系統

    ?低速電機;
    ?注脂周期8000小時。

    ?機架振動
    ?電機繞組溫度及軸承溫度。

    4.特點及節能分析

    原風機驅動異步電機110KW改為萬泰永磁電機110KW,空冷島采用9臺風機(3*3),電機平均運行功率55KW,假設風機年工作6000小時計算
    采用異步電動機,每年消耗電費為:55KW×6000h×0.4 × 9=1188000元,即118萬元
    采用永磁電機滾筒后,保守估算節電率23%,則每年節約電費為:1188000*23%= 273240元,即27萬元
    化工廠冷卻塔永磁電機改造案例
    1.應用現狀
    電機和減速機采用碳纖維材質聯軸器,碳纖維桿較長,對中找正繁瑣;膜片聯軸器對振動敏感,經常會出現振動大而導致的膜片聯軸器損壞問題 ;M 型減速機或 H 型減速機設計的結構較緊湊,散熱能力弱,會導致減速機密封失效 ;立式安裝的減速機輸出軸端的軸承和齒輪的潤滑非常關鍵,需配備強制潤滑系統,如果油品差或者泵壓不夠,易導致上端軸承和齒輪潤滑不充分;強制潤滑系統經常出現管道阻塞問題,每年兩到三次潤滑油更換,維護量大,成本高;
    2.改造方案
    采用永磁直驅電機直接驅動冷卻風扇,使傳動系統大大簡化,不但提高了系統傳動效率,而且穩定性也大大提高。
    去掉了減速機、碳纖維連接桿、膜片聯軸器、油系統等出現的繁瑣問題,減少后期維護量,降低運營成本;
    專用變頻器能夠變頻啟動,啟動時間可自行設定,降低啟動電流,減少對電網沖擊,保護設備;
    專用變頻器能夠實現調速,可以根據工況調節風機風量。
    減少風量,降低負載,節約電能。
    直驅電機實際運行效率高,可達到 94%,功率因數高,可達到 0.99,節約能源;
    根據環境溫度實時調整電機的轉速滿足現場的需求。
    3.特點
    系統效率高,減少減速箱損耗;
    永磁電機效率高,額定點效率95%;
    永磁電機高效區寬,在0.2~1.2負載率內效率均≥90%;
    永磁電機高功率因數,在0.2~1.2負載率內功率因數≥95%;
    4.節能分析
    本方案160KW 冷卻塔風機永磁電機改造,風機年平均工作 8000 小時,電機平均輸出功率為 132kW(工況非全時滿載運行);
    采用異步電動機,異步機平均效率按90%,減速機效率92%,年消耗電能費用為:(132KW/0.9/0.92)×8000h×0.7 元=892753元,即 89 萬元
    采用永磁電機,電機輸出相同功率,其中永磁機平均效率按 95%計算,每年消耗的電能費用為:(132KW/0.95)×8000h×0.7 元= 778105 元,即 78 萬元。
    則相比較之前異步系統,萬泰永磁驅動系統單臺電機年節省電費=89-78=11萬元
    化工廠原煤破碎機永磁電機改造案例
    1.應用現狀
    原驅動系統電機效率與功率因素較低;系統采用皮帶輪傳動,傳動效率低;電機經常間隙性堵轉,使得定子、轉子溫度加速升高,易導致轉子導條與端環焊接處斷裂,嚴重的可能燒毀整個電機,從而導致經常更換電機,嚴重影響現場生產。

    2.改造方案

    電機型號

    TFB-400-8200/10kV

    額定功率

    200kW

    額定電壓

    10000V

    額定頻率

    43.87Hz

    額定電流

    12.7 A

    額定轉速

    658r/min

    額定扭矩

    2902.8N.m

    絕緣等級

    H

    冷卻方式

    IC411

    安裝方式

    IMB3

    防護等級

    IP65

    運行方式

    S1

    防爆等級

    Ex tD A21 T135

    防凝露加熱器參數

    加熱器電壓:127V;

    加熱器功率:300W;

    電機定子線圈采用自粘性雙玻璃絲包聚酰亞胺薄膜繞包銅扁線成型繞組

    具有很好地調速功能,在額定頻率范圍內具有無極調速、恒轉矩調速特性, 且可長期低轉速運行

    電動機每相設置 2 個測溫元件 Pt100(三線制),共 6 支。定子溫度報警值 為 150℃,停機值為 155℃。

    電動機兩端軸承各設置一個軸承測溫元件 Pt100(三線制),軸承溫度報警 值為 90℃,停機值為 95℃。

    定子、軸承測溫元件均為無源接點,需接到控制箱中,以便能夠實時監控定 子繞組和軸承溫度

    3.方案對比

    電機

    永磁電機方案

    異步電機方案

    臺數

    2

    2

    功率

    200kW

    200kW

    額定轉速

    658r/min

    987r/min

    電機效率

    95%

    約為 90%

    額定電流

    12.7

    15.8

    電機功率因數

    0.96

    約為 0.81

    額定扭矩

    2902.7

    1935.1

    皮帶輪效率

    無皮帶輪

    約為 96%

    4.特點

    簡化傳動鏈,基本消除傳動過程損耗。
    永磁電動機將中間的皮帶輪去除,很大程度降低了故障發生的概率,從而降低維護成本,基本實現免維護。
    采用變頻器構成變頻調速傳動系統,起動性能好,對系統沖擊少,實現無極調速,便捷、靈活、控制性強。
    重載起動效果好,采用變頻器控制永磁同步電動機大轉矩軟起動,起動時動態張力沖擊小,大大降低了對電氣和機械設備的沖擊,與原傳統驅動方式比,在同等帶強情況下,動態安全系數更高,有效提高破碎機的整體運行安全性。
    由于變頻器在中間過渡,避免了破碎機進口出現較大煤塊或者硬塊造成的電機堵轉而給電機的頻繁起動帶來的損壞。
    可以根據破碎機進口原煤量的大小實現調速,保證整個原煤破碎機在最佳的驅動功率下運行,而原有異步電機的驅動組合只能在既定的功率下運行,勢必會造成電能的浪費。
    采用變頻永磁直驅動電動機,功率平衡控制更精確,最大限度保證電機的出力均衡,提高電機的使用壽命。
    同其他驅動系統相比較,系統體積小、重量輕、占空比小,結構簡單、運行可靠、靈活多樣,適應性強。
    5.節能分析
    兩臺原異步電機輸入功率:2x200/0.9/0.96=462.96kW;兩臺永磁電機輸入功率:2x200/0.95=421.05kW;原異步電機功率-永磁功率=462.96-421.05=41.91kW,
    則一小時可節約 42 度電;按一年工作 330 天,每天工作 12 小時,每年節約 166320 度電。按 0.7 元每度電計算,每年可節約大概 12萬元。

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