2021. No . 1
> C E /H E M T
卢德超，马明勇，孔令浩
(淅川中联水泥有限公永河南淅川474450)
摘要：对煤眘传动的异步电动机驱动系统结构进行了分析，梳理了传统三相异步电动机驱动系统存在的不足，制定并 实施了永磁变频直驱系统替代传统电动机驱动系统的改造方案本文针对永磁电动机的特点，采取了相应施工方法 和措施，并针对其使用过程中的一些问题进行了探讨和处理，为同类工程改造提供参考，也为大扭矩永磁电动机的应 用提供支持 关键词：节能降耗；永磁变频电动机；煤磨
中图分类号:TM 341;TQ 172.639 文献标识码：B 文章编号：1002-9877(2021)01-0067-03 DOI : 10.13739/j ki ll -1899/tq .2021.01.022
〇引言
近年来，随着节能降耗规定的不断出台，水泥行 业也将节能降耗指标纳人到企业内部考核和企业达 标评审中。如何切实有效的降低能耗，进而实现良 好的经济效益是现代水泥企业努力的方向永磁电 动机作为一种新型电动机驱动设备，凭其高能效和 启动转矩大等特点，在很多行收都得到了应用-我
公司为实现节能降耗目标，采用永磁直驱系统替代 了传统三相异步驱动系统。本文针对永磁变频电动 机在安装过程中的问题和注意事项进行了探讨，对 运行过程中可能存在的隐患也做了初步分析，以供 同类工程改造借鉴。
1传统三相异步电动机驱动系统存在的问题
我公司采用传统三相异步电动机驱动的煤磨系 统结构见图1。正常运转时，由主传三相电动机经联 轴器驱动主减速器，转速下降后再同联轴器与煤磨 小齿轮连接，从而实现大齿轮带动煤磨机转动。同 时，润滑油冷却站运转确保减速机的冷却和润滑充 分。辅传系统是为维修时设备的盘车和试车而设置， 主传和辅传系统详细参数如表1所示。手机乐讯网
传统三相异步电动机驱动的煤磨系统存在如下 问题：
(1) 主传电动机效率不高，仅为75%，同时经过 多级减速器会导致系统效率进一步下降
(2)
减速装置及两级联轴器对装配精度要求高， 校核费用和维护保养T .时、费用高。(3)
电动机和减速器润滑油冷却系统增加了运行 成本和环境污染的风险。(4) 驱动系统输出转速不可调，无法和管磨机最佳转速相匹配，同时无法根据T ：况优化磨机效率波特五力分析
大齿轮
联轴器
主减
速器
联轴器
小齿轮
主传三相电动机
图I 现有煤磨系统结构示意
表I
主、辅电动机及配套减速机参数名称转速
/(r /min )电压
/
V
额定功率 /kW
传动效率
/%
对应减速比主传电动机74210000630755辅传电动机730380118740润滑油电动机
1490
380
3
88
1
综上所述，煤磨传统电动机与永磁电动机相比 具有效率不高，系统结构复杂等不足，我公司经过充 分调研决定对电动机驱动系统进行改造。
2永磁电动机特点
永磁电动机有很多优点，过载能力强，选型贴合
负载，节能效果显著，可靠性更高，功率因数高，传动
系统结构简化.效率提高，振动减少，噪音降低，防止 漏油，而且人工无需再进行日常维护检修.从而节约 了大量的人力物力成本，减轻了生产过程中的环境
污染，有效减少碳排放^21。
润滑油冷却站
辅传〈相 电动机
辅传减速
器
C£A1£HJ
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永磁电动机也存在以下不足(1)
不可逆的退磁问题。若设计或使用不当，永
磁同步电动机在过高(钦铁硼永磁)或过低(铁氧体永 磁)温度下，或冲击电流产生的电枢反应作用下，剧 烈的机械振动时都可能产生不可逆退磁，使电动机
性能下降，甚至无法使用。
(2) 永磁同步电动机不需要外界能量即可维持 其磁场，但这也造成从外部调节、控制其磁场极为困 难。，永磁同步电动机本身是具有一定非线性、强耦 合性和时变性的系统，同时其伺服对象也存在较强 的不确定性和非线性，加之系统运行时易受到不同 程度的干扰，这些都使得数字化和智能化控制在永 磁电动机上实现存在一定困难。
(3)
相较于同功率下的三项异步电动机，价格昂
贵，不利于工程开展初期的成本控制。
3现场施工方案
正是因为永磁电动机存在上述缺点，因此在安
装过程中要从基础上做到设备减震、温度控制并选 择合理的控制方式以减小电流冲击。具体安装方案 如下：阳性
(1)
对原电动机和减速器基础进行拆除，以磨
机小齿轮中心为初始点对永磁电动机基础进行放 样并确定标高。基础开挖距房屋地面深度不小于 1 300 mm ，同时保留原基础钢筋长度不小于200 mm , 水平方向保留原基础深处长度不小于800 mm 。新基 础挑板配筋$14@150分布，分布筋为3>8@150分布， 基础所用混凝土为C 40。确保设备基础强度满足要 求，随后需对基础养护48 h ，检查基础合格后安装地 脚螺栓和垫铁设置，也应符合相关标准的要求[3_4]。
(2)
选择蛇形联轴器，其具有减震性好，寿命长，
能承载的变动载荷范围大，启动安全，传动效率高和
运行可靠等优点。
(3) 电动机控制系统选择开式矢量控制系统[54]，
控制永磁同步直驱电动机，直接驱动负载设备，硬件
农村文化建设论文
结构和软件控制为永磁同步直驱电动机专门设计,
抗负载冲击能力强，启动转矩不小于220%额定转
矩，输出频率连续可调，伺服控制器的频率调节精度
0.1 Hz ，稳定精度0.1%，控制器有一定的弱磁扩速功
能。
4改造效果
经过改造后的永磁直驱煤磨系统如图2所示，改
造后的驱动系统结构简单，没有了润滑油冷却系统、 辅传系统和减速器，降低了环境污染的风险。改造
前后设备主要工作内容对比见表2，可以看出，改造 后的驱动系统维护养护工作量大幅降低，减少工时 的同时，也降低了作业风险=> 改造后的系统结构简 单，降低了成本，表3为改造前后煤磨驱动系统主要 参数。
7X
A
粟裕战争回忆录图2变频永磁电动机煤磨系统示意 表2
改造前后设备主要工作内容对比序号改造前
改造后1系统正对中系统正对中2冷却系统更换润滑油
电动机更换润滑脂
3减速器检修4冷却系统设备检修养护5
辅传设备检修维护
表3改造前后运行参数对比
项目
功率
/kW
电动机振动 /(mm /s )小齿轮振动 /(mm /s )电动机温度径向轴向径向轴向传统电驱系统6171.9 2.6 3.9 4.385.3永磁直驱系统
575
1.2
1.9
2.8
2.9
85.5
从表3可以看出，永磁直驱系统能够实现节电，
直驱电动机有效降低能耗在6.8 %，由于减速结构的
优化，现场设备振动也明显降低。
根据我公司历年生产和检修时间分配，每年运
行时间约为6 000 h ，电费按照0.65元/kWh 计算，可
节约电费16.38万元，同时考虑冷却站能耗以及维修、
检修减速器等相关设备所花费的人工费，改造后节
省费用合计约27.28万元。
改造投资为98万元，根据投资静态回收期的计
算，3.6年即可回收投资，符合相关投资的要求[71。
5结束语
改造后的永磁电动机直驱系统在运行中也发现 了几个问题，在后续的工作中还需着手解决。
(1)能耗降低6.8%，距理论值14.5%存在差距， 后续仍需对该问题进行分析，
进一步节电降耗。
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P a v ilio n 8控制软件在烧成系统的应用
赵进城
(芜湖海螺投资有限公司，安徽芜湖241002)
南京建设工程信息网摘要：介绍美国罗克韦尔公司Pavilion 8模型预测控制软件(MPC )，结合5000 t/d 生产线烧成系统的智能化改造经验，
介绍如何实现自动控制.该系统提供个性化定制、分步式逻辑（多层控制)、诊断(预测）功能和灵活的工作流程，将复 杂过程模型的构建、维护、调整简洁化
关键词：Pavilion 8模型预测控制软件；智能化；烧成系统；专家自动控制系统
中图分类号：TQ 172.622.26 文献标识码：B 文章编号：丨002-9877(2021 )0丨-_9-05 DOI : 10.13739/j kil l -1899/tq .2021.01.023
〇引言
目前大部分水泥生产企业窑系统控制为人工操 作，由于操作员操作手法、操作经验及不同控制思想 的差异导致生产控制难以统一、平稳。本文介了绍 窑专家自动控制系统的上线要求及相应对策，详细 介绍其控制原理、系统架构，结合5 000 t /d 生产线的 实际应用案例进行了分析，供同行参考。
1专家自动控制系统投用前的共性问题
1.1不同的操作控制
每名操作人员在系统发生变化时操作手法均存 在差异(调整操作变量)，以生料饱和比异常上升—窑 电流(窑内热负荷)下滑—f -CaO 含量上升为例，排除 喂料量(质量)优先、饱和比上升区间、均化链作用发 挥等影响，操作方法有以下几种：（丨）提高炉温提升
入窑分解率；（2)提高篦冷机层压、增加窑头用煤提 高窑前温度(抗波动性)；⑶降低喂料量、降低窑速、 增加系统用风；（4)提高篦冷机层压、系统通风，减少 煤粉不完全燃烧；（5)提高炉温、头煤、系统通风，降
(2) 启动和停车时需要缓慢增、降转速，避免电
流冲击，损害永磁体，同时也需结合生产实际确定最
优转速。
(3)
采用水冷时，对冷却水水质要求较高，需避
免结垢影响电动机冷却。
综上所述，对煤磨机电动机驱动系统的节能改 造优化了驱动系统，降低了能耗，节约了成本，但又 面临着新的问题，为后续节能降耗指导方向，也为同 类T .程提供了参考。参考文献：
[I ]杨朋.稀土永磁电动机的应用现状及其发展趋势m .中国设备
低喂料量和窑速等。
以上操作手法均能达到满足产品质量控制、稳 定T .况的要求，但不同的操作手法得到的结果不同， 可能导致能耗高、台时产量低或窑皮结挂频繁(损伤 耐火材料)、窑况波动大等。
1.2不同的控制思想
每家公司针对自身生产实际情况，如原燃材料 (成本、化学组成)、热工设备作用发挥情况、市场需求 等，对操作员进行考核、要求、管理，方案各不相同， 优先考虑的参数也不同。如：（1)熟料产量完成率优 先；（2)f -CaO 合格率优先；（3)运转率优先、台时产量 和能耗其次；（4)产量、运转率优先，能耗、质量其次。
无论选择以上哪种优先控制思想，均不能违背 以下原则：（1)不影响系统运行安全(分解炉高温，风 煤料不匹配，温度、喂料量、风量或高或低及大幅度 调节等)；（2)不损伤耐火材料(窑皮的频繁结挂、热负 荷的大幅度波动)；（3)不损伤设备(工艺操作角度控 制大齿圈振动等)。
T .程，2019(1): 190-198.[2] 唐任远.现代永磁电动机理论与设计[M ].北京：机械工业出版
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伍浩.企业投资决策项目经济分析方法浅析现代营销(下 旬刊)，2019(1): 141-142.
(编辑张迪)
