1. Вовед

Како клучна основна опрема на системот за транспорт на рудникот, рудникот е одговорен за подигнување и спуштање на персонал, руди, материјали итн. Безбедноста, сигурноста и ефикасноста на неговото работење се директно поврзани со ефикасноста на производството на рудникот и безбедноста на животот и имотот на персоналот. Со континуираниот развој на модерната наука и технологија, примената на технологијата со перманентни магнети во областа на рудниците за дигалки постепено стана истражувачко жариште.

Моторите со перманентни магнети имаат многу предности како што се висока густина на моќност, висока ефикасност и низок шум. Се очекува нивната примена во руднички дигалки значително да ги подобри перформансите на опремата, а воедно да донесе и нови можности и предизвици во однос на обезбедувањето безбедност.

2. Примена на технологијата со перманентни магнети во системот за погон на руднички дигалки

(1). Принцип на работа на синхрон мотор со перманентен магнет

Синхроните мотори со перманентен магнет работат врз основа на законот за електромагнетна индукција. Основниот принцип е дека кога трифазна наизменична струја поминува низ намотката на статорот, се генерира ротирачко магнетно поле, кое реагира со магнетното поле на перманентниот магнет на роторот, со што се генерира електромагнетен вртежен момент за да го покрене моторот да ротира. Перманентните магнети на роторот обезбедуваат стабилен извор на магнетно поле без потреба од дополнителна струја на побудување, што ја прави структурата на моторот релативно едноставна и ја подобрува ефикасноста на конверзија на енергија. Во сценаријата за примена на дигалки во рудници, моторот треба често да се префрла помеѓу различни работни услови како што се големо оптоварување, мала брзина и лесно оптоварување, голема брзина. Синхрониот мотор со перманентен магнет може брзо да реагира со своите одлични карактеристики на вртежен момент за да обезбеди непречено работење на дигалката.

(2). Технолошки напредок во споредба со традиционалните погонски системи

1. Анализа на споредба на ефикасноста

Традиционалните руднички дигалки најчесто се напојуваат со асинхрони мотори со намотан ротор, кои имаат релативно ниска ефикасност. Загубите на асинхроните мотори главно вклучуваат загуба на бакар во статорот, загуба на бакар во роторот, загуба на железо, механички загуби и залутани загуби. Бидејќи нема струја на побудување кај синхрониот мотор со перманентен магнет, загубата на бакар во роторот е речиси нула, а загубата на железо е исто така намалена поради релативно стабилните карактеристики на магнетното поле. Преку споредба на реалните податоци од тестовите (како што е прикажано на Слика 1), под различни стапки на оптоварување, ефикасноста на синхрониот мотор со перманентен магнет е значително поголема од онаа на асинхрониот мотор со намотан ротор. Во опсегот на стапка на оптоварување од 50% - 100%, ефикасноста на синхрониот мотор со перманентен магнет може да биде околу 10% - 20% повисока од онаа на асинхрониот мотор со намотан ротор, што може значително да ги намали трошоците за потрошувачка на енергија за долгорочно работење на рудничките дигалки.

Слика 1: Крива на споредба на ефикасноста на синхрон мотор со перманентен магнет и асинхрон мотор со намотан ротор

2. Подобрување на факторот на моќност

Кога работи асинхрон мотор со намотан ротор, неговиот фактор на моќност обично е помеѓу 0,7 и 0,85, а потребни се дополнителни уреди за компензација на реактивна моќност за да се задоволат барањата на мрежата. Факторот на моќност на синхрон мотор со перманентен магнет може да биде висок 0,96 или поголем, блиску до 1. Ова е затоа што магнетното поле генерирано од перманентниот магнет значително ја намалува побарувачката за реактивна моќност за време на работата на моторот. Високиот фактор на моќност не само што го намалува оптоварувањето со реактивна моќност на електричната мрежа и го подобрува квалитетот на електричната енергија на електричната мрежа, туку ги намалува и трошоците за електрична енергија на рударските претпријатија и ги намалува инвестициите и трошоците за одржување на опремата за реактивна компензација.

(3). Влијание врз безбедното работење на рудничките дигалки

1. Карактеристики на стартување и сопирање

Почетниот вртежен момент на синхроните мотори со перманентни магнети е мазен и прецизно контролиран. Во моментот на стартување на рудникот, може да се избегнат проблеми како што се тресење на челичното јаже и зголемено абење на калемчето предизвикано од прекумерен удар на вртежниот момент кога се стартуваат традиционалните мотори. Неговата почетна струја е мала и нема да предизвика големи флуктуации на напонот во електричната мрежа, обезбедувајќи нормално работење на другата електрична опрема во рудникот.

Во однос на сопирањето, синхроните мотори со перманентни магнети можат да се комбинираат со напредна технологија за векторска контрола за да се постигне прецизна регулација на вртежниот момент на сопирањето. На пример, за време на фазата на забавување на дигалката, со контролирање на големината и фазата на струјата на статорот, моторот влегува во состојба на сопирање за производство на енергија, претворајќи ја кинетичката енергија на дигалката во електрична енергија и враќајќи ја назад во електричната мрежа, со што се постигнува сопирање со заштеда на енергија. Во споредба со традиционалните методи на сопирање, овој метод на сопирање го намалува абењето на механичките компоненти на сопирачката, го продолжува работниот век на системот за сопирање, го намалува ризикот од откажување на сопирачката поради прегревање на сопирачката и ја подобрува безбедноста и сигурноста на сопирањето на дигалката.

2. Редундантност на грешки и толеранција на грешки

Некои синхрони мотори со перманентен магнет користат повеќефазен дизајн на намотки, како што е синхрониот мотор со перманентен магнет со шест фази. Кога фазната намотка на моторот ќе откаже, преостанатите фазни намотки сè уште можат да ја одржат основната работа на моторот, но излезната моќност ќе се намали соодветно. Овој дизајн на редундантност на дефекти му овозможува на рудникот безбедно да го подигне контејнерот за подигнување до главата на бунарот или дното на бунарот дури и во случај на делумно откажување на моторот, избегнувајќи го лебдењето на дигалката во средината на вратилото поради откажување на моторот, со што се обезбедува безбедноста на персоналот и опремата. Земајќи шестфазен синхрони мотор со перманентен магнет како пример, претпоставувајќи дека една од фазните намотки е отворена, според теоријата за распределба на вртежниот момент на моторот, преостанатите петфазни намотки сè уште можат да обезбедат околу 80% од номиналниот вртежен момент (специфичната вредност е поврзана со параметрите на моторот), што е доволно за да се одржи бавното работење на лифтот и да се обезбеди безбедност.

3. Анализа на вистински случај

(1). Примени во рудници за метали

Голем рудник за метал користи синхрон мотор со перманентен магнет за да го погонува синхрон моторот со перманентен магнет со номинална моќност од P=3000kw. По употребата на овој мотор, во споредба со оригиналниот асинхрон мотор, под истата задача за кревање, годишната потрошувачка на енергија е намалена за околу 18%.

Преку следење и анализа на податоците за работата на моторот, ефикасноста на синхроните мотори со перманентни магнети останува на високо ниво под различни работни услови, особено при средни и високи стапки на оптоварување, каде што предноста во ефикасноста е поочигледна.

(2). Случаи на примена во рудници за јаглен

Рудник за јаглен инсталираше дигалка во рудникот со технологија на перманентни магнети. Неговиот синхрон мотор со перманентни магнети има моќност од 800 kW и главно се користи за кревање и транспорт на персонал и јаглен. Поради ограничениот капацитет на електричната мрежа на рудникот за јаглен, високиот фактор на моќност на синхрон моторот со перманентни магнети ефикасно го намалува оптоварувањето на електричната мрежа. За време на работата, немаше значителни флуктуации во напонот на електричната мрежа поради стартувањето или работењето на дигалката, што обезбеди нормално работење на другата електрична опрема во рудникот за јаглен.

4. Тренд на иден развој на мотор со перманентен магнет за рудник за дигалка

(1). Истражување и развој и примена на високо-перформансни перманентни магнетни материјали

Со континуираниот напредок на науката за материјали, истражувањето и развојот на нови високо-перформансни трајни магнетни материјали станаа важна насока за развој на трајна магнетна технологија за руднички дигалки. На пример, се очекува новата генерација на материјали со ретки земјени трајни магнети да постигне пробиви во магнетниот енергетски производ, присилната сила, стабилноста на температурата итн. Производот со повисока магнетна енергија ќе им овозможи на моторите со трајни магнети да произведуваат поголема моќност со помал волумен и тежина, дополнително подобрувајќи ја густината на моќност на рудничките дигалки; подобрата стабилност на температурата ќе им овозможи на моторите со трајни магнети да се прилагодат на потешките руднички средини, како што се длабоките рудници со висока температура; посилната присилна сила ќе ја подобри анти-демагнетизирачката способност на трајниот магнет и ќе ја подобри сигурноста и работниот век на моторот.

(2). Интеграција на интелигентна контролна технологија

Во иднина, технологијата со перманентни магнети на рудничките дигалки ќе биде длабоко интегрирана со технологијата за интелигентна контрола. Со помош на вештачка интелигенција, големи податоци, Интернет на нештата и други напредни технологии, ќе се реализира интелигентното работење и одржување на дигалките. На пример, со инсталирање на голем број сензори на клучните компоненти на моторите со перманентни магнети и дигалките, оперативните податоци можат да се собираат во реално време, а податоците можат да се анализираат и обработуваат со помош на алгоритми за вештачка интелигенција за да се постигне рано предвидување и дијагностицирање на дефекти на опремата, однапред да се организираат планови за одржување, да се намалат стапките на дефекти на опремата и да се подобри оперативната сигурност. Во исто време, интелигентниот систем за контрола може автоматски да ги оптимизира работните параметри на моторот, како што се брзината, вртежниот момент итн., според реалните производствени потреби на рудникот и работната состојба на дигалката, со цел да се постигне целта за заштеда на енергија и подобрување на ефикасноста и да се подобри ефикасноста на производството и економските придобивки на рудникот.

(3). Системска интеграција и модуларен дизајн

Со цел да се подобри практичноста и одржливоста на примената на технологијата со перманентни магнети во рудничките дигалки, системската интеграција и модуларниот дизајн ќе станат тренд во развојот. Различните подсистеми како што се моторите со перманентни магнети, системите за сопирање и системите за следење на безбедноста се високо интегрирани за да формираат стандардизирани функционални модули. При изградба на рудник или реновирање на опрема, треба само да ги изберете соодветните модули за склопување и инсталација според реалните потреби, што значително го скратува циклусот на инсталација и пуштање во работа на опремата и ги намалува трошоците за инженерска изградба. Покрај тоа, модуларниот дизајн го олеснува одржувањето и надградбата на опремата. Кога модулот ќе откаже, тој може брзо да се замени, намалувајќи го времето на застој и подобрувајќи го континуитетот на производството на рудникот.

5. Технички предности на моторот со перманентен магнет Anhui Mingteng

Anhui Mingteng трајно-магнетни машини и електрична опрема Co., Ltd (https://www.mingtengmotor.com/) е основана во 2007 година. Mingteng моментално има повеќе од 280 вработени, вклучувајќи повеќе од 50 професионални и технички лица. Специјализирана е во истражување и развој, производство и продажба на ултра-високо ефикасни синхрони мотори со перманентни магнети. Нејзините производи опфаќаат цела палета на високонапонски, нисконапонски, константни фреквенции, променливи фреквенции, конвенционални, отпорни на експлозија, директен погон, електрични ролери, машини „сè-во-едно“ итн. По 17 години техничка акумулација, има можност да развие цела палета на мотори со перманентни магнети. Нејзините производи вклучуваат различни индустрии како што се челик, цемент и рударство, и можат да ги задоволат потребите на различни работни услови и опрема.

Минг Тенг користи модерна теорија за дизајн на мотори, професионален софтвер за дизајн и самостојно развиена програма за дизајн на мотори со перманентни магнети за да симулира електромагнетно поле, флуидно поле, температурно поле, напрегачко поле итн. на моторот со перманентни магнети, да ја оптимизира структурата на магнетното коло, да ја подобри енергетската ефикасност на моторот и да ги реши тешкотиите при замена на лежиштата на големи мотори со перманентни магнети на лице место и проблемот со демагнетизација на перманентни магнети, фундаментално обезбедувајќи сигурна употреба на мотори со перманентни магнети.

6. Заклучок

Примената на мотори со перманентни магнети во рудничките дигалки покажа одлични перформанси во однос на безбедноста и технолошкиот напредок. Во погонскиот систем, високата ефикасност, високиот фактор на моќност и добрите карактеристики на вртежниот момент на синхроните мотори со перманентни магнети обезбедуваат солидна основа за безбедно и стабилно работење на дигалката.

Преку анализа на реални случаи, може да се види дека моторите со перманентни магнети постигнале извонредни резултати во примената на рудничките дигалки во различни видови рудници, без разлика дали во намалувањето на потрошувачката на енергија, намалувањето на трошоците за одржување или обезбедувањето на безбедноста на персоналот и опремата. Гледајќи кон иднината, со развојот на високо-перформансни материјали со перманентни магнети, интеграцијата на интелигентната технологија за контрола и напредокот на системската интеграција и модуларниот дизајн, моторите со перманентни магнети за рудничките дигалки ќе доведат до поширока перспектива за развој, внесувајќи силен поттик во безбедното производство и ефикасното работење на рударската индустрија. Кога размислуваат за надградба на технологијата за дигалки или купување нова опрема, клиентите во рударството треба целосно да го реализираат огромниот потенцијал на моторите со перманентни магнети и разумно да ги применуваат моторите со перманентни магнети во комбинација со реалните услови за работа, производствените потреби и економската сила на сопствените рудници за да постигнат одржлив развој на рударските претпријатија.

Авторски права: Оваа статија е препечатување на оригиналниот линк:

https://mp.weixin.qq.com/s/18QZOHOqmQI0tDnZCW_hRQ

Оваа статија не ги претставува ставовите на нашата компанија. Доколку имате различни мислења или ставови, ве молиме исправете нè!