永磁傳動器的應(yīng)用

【摘要】通過對永磁傳動器工作原理、基本結(jié)構(gòu)、特點、使用效果等方面的介紹和論證，認(rèn)為永磁傳動器結(jié)構(gòu)合理、性能穩(wěn)定、現(xiàn)場裝配工藝可行，在鼓風(fēng)機(jī)的使用上有較好的應(yīng)用價值，在大功率渣漿泵和皮帶機(jī)等設(shè)備上也有較好的推廣價值。

【關(guān)鍵詞】永磁傳動器；工作原理；結(jié)構(gòu)；特點；使用效果

1、概述

陽煤集團(tuán)某礦選煤廠跳汰洗選系統(tǒng)低壓風(fēng)由鼓風(fēng)機(jī)供風(fēng)。鼓風(fēng)機(jī)與電機(jī)聯(lián)接裝置為彈性套柱銷聯(lián)軸器，該類型聯(lián)軸器在使用上要求同軸度較高，啟動瞬間產(chǎn)生的沖擊力較大，對設(shè)備沒有緩沖，引起鼓風(fēng)機(jī)振動嚴(yán)重，出現(xiàn)燒電機(jī)的頻率較高；還需經(jīng)常查看柱銷的磨損情況，平均每3個月更換一次聯(lián)接柱銷，對正常生產(chǎn)造成一定的影響。針對以上缺點，該廠引進(jìn)SGC型永磁傳動器在鼓風(fēng)機(jī)上安裝并使用。

2、SGC型永磁傳動器基本結(jié)構(gòu)（見圖1）

SGC型永磁傳動器由脹套、輸入及輸出端法蘭、導(dǎo)體及永磁轉(zhuǎn)子部件、永磁體等組成。主要部件為裝在負(fù)載軸上的高能永磁體的精密永磁轉(zhuǎn)子部件和裝在輸入軸上的裝有銅環(huán)的導(dǎo)體轉(zhuǎn)子部件，這兩者之間沒有物理聯(lián)接均為獨立部件，通過導(dǎo)體和永磁體之間的氣隙實現(xiàn)由動力系統(tǒng)到負(fù)載的轉(zhuǎn)矩傳輸，驅(qū)動（動力系統(tǒng)）和被驅(qū)動（負(fù)載）之間為軟（磁）鏈接。

3、永磁傳動器工作原理

永磁傳動器利用磁感應(yīng)原理來傳遞扭矩，導(dǎo)體轉(zhuǎn)子和永磁轉(zhuǎn)子可以自由獨立旋轉(zhuǎn)，當(dāng)動力側(cè)的導(dǎo)體轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時和永磁轉(zhuǎn)子產(chǎn)生相對運(yùn)動，導(dǎo)體轉(zhuǎn)子在磁場中切割磁力絲從而產(chǎn)生渦電流，渦電流產(chǎn)生感應(yīng)磁場與永磁體相互作用產(chǎn)生扭矩，從而帶動負(fù)載旋轉(zhuǎn)工作。永磁轉(zhuǎn)子和導(dǎo)體轉(zhuǎn)子之間沒有任何機(jī)械連接，存在氣隙，永磁調(diào)速就是通過調(diào)節(jié)磁轉(zhuǎn)子與導(dǎo)體銅轉(zhuǎn)子之間氣隙的大小，來控制傳遞扭矩的大小從而獲得可調(diào)節(jié)、可控制、可重復(fù)的負(fù)載轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)負(fù)載轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)，達(dá)到減速節(jié)能的效果。

永磁轉(zhuǎn)子部件與導(dǎo)體轉(zhuǎn)子部件上的導(dǎo)體盤之間的氣隙寬度影響永磁傳動器的扭矩傳遞。在通常運(yùn)行時氣隙為3.2mm。這種小氣隙提供大扭矩，運(yùn)行效率最高，負(fù)載轉(zhuǎn)速大約是電機(jī)轉(zhuǎn)速的98%。氣隙允許輸入軸與輸出軸之間的對中誤差，并隔離振動。

4、永磁傳動器的特點

4.1緩沖啟動；減緩堵轉(zhuǎn)及負(fù)載沖擊；減小設(shè)備振動；延長設(shè)備壽命，降低使用成本。永磁傳動器以氣隙代替機(jī)械硬連接，減少了負(fù)載沖擊，有效消除了設(shè)備的振動現(xiàn)象，減少了設(shè)備軸承、密封等件的損壞，可保護(hù)設(shè)備免于過載損傷，延長了設(shè)備壽命和維修周期，減少了材料、配件、人工等各項費用。

4.2允許較大的安裝對中誤差，大大簡化了安裝調(diào)試過程。永磁傳動器允許安裝偏差最大5.08mm，允許軸向夾角0.5°（見圖2：安裝偏差示意圖）。

4.3節(jié)能效果顯著，可調(diào)節(jié)氣隙改變轉(zhuǎn)速，節(jié)能效達(dá)到5%-50%。

4.4永磁傳動器使用壽命長，可達(dá)30年；體積小、安裝方便；結(jié)構(gòu)簡單，免維護(hù)，無軸承，不需加潤滑油或潤滑脂，無損耗件；不產(chǎn)生諧波，無EMI干擾。

5、使用效果

該選煤廠于2012年7月對兩臺鼓風(fēng)機(jī)聯(lián)軸器進(jìn)行了改造：一臺C180-1.5型鼓風(fēng)機(jī)，功率200KW。將鼓風(fēng)機(jī)原彈性柱銷聯(lián)軸器更換為SGC420S型永磁傳動器（最大直徑Φ482mm，可調(diào)氣隙范圍16mm）；一臺C100-1.35型鼓風(fēng)機(jī)，功率90KW，將原彈性柱銷聯(lián)軸器更換為SGC320S型永磁傳動器（最大直徑Φ381mm，可調(diào)氣隙范圍為6mm）。

對設(shè)備安裝前后的電動機(jī)電流、轉(zhuǎn)速、振動、噪聲等進(jìn)行了檢測和對比，對比結(jié)果如下表所示：

從上表中可以看出改造后設(shè)備的噪音減小，啟動和運(yùn)行電流降低，有效節(jié)約了電能。永磁傳動器正式投用至今運(yùn)行良好，沒有發(fā)生任何問題，正常運(yùn)行率達(dá)100%，故障時間為0；維修費用消耗為0；實現(xiàn)了如下效果：（1）通過調(diào)節(jié)負(fù)載轉(zhuǎn)速，降低啟動與運(yùn)行電流，提高風(fēng)機(jī)的效率，減少管路損失，減低電機(jī)負(fù)荷，節(jié)能效果明顯，可節(jié)能10%。（2）空載啟動，啟動電流小：永磁傳動器在風(fēng)機(jī)啟動時，使電機(jī)實現(xiàn)空載啟動，極大降低了電機(jī)的起動電流，實現(xiàn)啟動電流下降20%；運(yùn)行電流下降78.5～92.73%。（3）運(yùn)行率100%，故障率0，無任何維護(hù)，大大降低了維護(hù)與維修各類成本。（4）非接觸性機(jī)械聯(lián)結(jié)，不產(chǎn)生諧波干擾。 （5）隔振、降噪效果好，運(yùn)行平穩(wěn)，可有效消除振動，同時降噪20～28分貝。

結(jié)束語

永磁傳動器是一種非機(jī)械聯(lián)接的調(diào)速節(jié)能設(shè)施。軟啟動可解決電機(jī)堵轉(zhuǎn)問題，有效提高系統(tǒng)的安全性和可靠性，提高設(shè)備運(yùn)行時間，降低故障停機(jī)率，延長設(shè)備使用壽命；可有效減少振動和維護(hù)，降低設(shè)備維護(hù)成本，延長維修周期；節(jié)能效率高；消除諧波干擾；解決風(fēng)機(jī)、大功率渣漿泵、皮帶機(jī)類設(shè)備在普通聯(lián)軸器傳動中出現(xiàn)的故障困擾，滿足了煤礦風(fēng)機(jī)、泵、皮帶機(jī)類設(shè)備高效、穩(wěn)定、節(jié)能運(yùn)行的要求。

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