超高效永磁同步节能电动机在水泥工业中的运用
水泥 江苏吉泓达电机科技有限公司 郑桂兰 2015-09-22
水泥工业是国民经济发展、生产建设和人民生活不可缺少的基础原材料工业。同时水泥工业又是世界上公认的耗能大户，在水泥生产过程中，需要消耗大量的能源。据中国水泥网信息，2014年中国水泥产量为247619.36万吨，现在的新型干法水泥生产线吨水泥电耗约90-115kwh；按平均值102kwh/吨计算2014年全国水泥生产耗电超过了惊人的250亿kwh，这其中绝大部分是电动机耗电，可见节能电机的运用在我国水泥工业中具有特殊的意义。
三相永磁同步节能电动机与普通三相异步电动机相比，永磁同步电动机彻底去掉了励磁线圈，转子由永磁体励磁，无需无功励磁电流，使转子无基波铁、铜损耗，功率因素高接近1，因而定子电流大幅度下降，定子铜耗大为减小，效率明显提高。
目前市场上的永磁同步电动机有很多型号，但普遍存在着节能效果不显着、起动性能差、适用范围不广、规格不齐全（特别是没有大功率电机）等诸多不足，而江苏吉泓达电机科技有限公司生产的TYY型三相自启动永磁同步电动机则弥补了上述不足。该型电机采用军工专利技术生产，规格齐全，性能卓越，其主要特点有以下几点：
1、高效节能
TYY型三相自启动永磁同步电动机经上海电器设备检测所的检测完全超过GB30253-2013标准中1级能效和欧盟EFF1、IEC60034效率标准中的IE4级（即超超高效）的要求。该型电机在25%-125%负载范围内具有高效率、高功率因素、高可靠性等特点，效率比一般三相异步电动机高5-15%；功率因素可达0.97以上。与同功率异步电动机相比，在相同使用环境下机壳工作温度可低10℃-25℃，足见其效能之高。
2、高可靠性和稳定性
TYY型三相自启动永磁同步电动机转子内装三相稀土永磁材料，通过对永磁体工作点的合理选取达到磁能积高，性能优越，工作温度和最大去磁点的精确计算，同时对永磁体材料的质量控制和工艺保护，避免了永磁体使用时失磁问题，从而保证了电动机可在恶劣的工作环境下可靠运行。电动机正常运行时转子上的永磁体产生励磁磁场与三相绕阻产生的旋转磁场保持一定的功率角，在突加突卸大负载时该系列电动机不会出现功率角振荡，承载能力强，动态恢复时间快，具有较高的稳定运行性能。
3、低振动与噪声
TYY系列三相自起动永磁同步电动机，损耗小，高效节能，因此所需通风量减小，与通过率异步电动机比较，冷却风扇自然减小，因而噪声大大降低；同时由于电机气隙的合理设计，电流波形好，脉动转矩及电磁噪声明显降低，噪声指标达到最高等级E级，与一般同规格异步电动机比较低20-40 dB(A)。振动也是达到了振动检测标准中的最高标准S级。
4、规格齐全、起动能力好、通用性强、适用性广
TYY系列三相自起动永磁同步电动机涵盖了从100至355机座号，功率从2.2kW至450kW；可满负荷直接起动，也可配变频器进行无级调速；该系列电动机安装结构形式、安装尺寸、防护等级与Y、Y2、YX3等系列电动机完全相同；
以上特点使TYY系列电动机具有广泛的适用性，适用于水泵、风机、压缩机、石化、化纤、纺织机械、运输机械、搅拌机、矿山机械、农业机械、包装、食品机械、造纸、印染、冶金等行业的传动设备上。
三峡水泥集团今年引进了从30kW到200kW不等的100多台TYY型电动机，运用到了各种设备上，目前运行正常，节能效果明显。以其中一台90kW电机为例说明，该电机配用设备为罗茨风机，起动方式为直接起动，下表为该设备使用Y2型和TTY型电机运行数据：（数据按GB/T6422标准，用FLUKE电能测试仪所测）
TYY型自起动永磁同步电动机在带负荷起动时十分轻松，1.9秒即起动完毕，进入同步运行状态。从上表数据中不难看出，在相同情况下TTY型电机运行电流有大幅下降，达到了16.42%，由于电流的下降，电网电压也略有上升。有功功率、无功功率、视在功率分别下降了5.87%、66.22%、16.43%，综合节电率为10.48%。以年运行8500小时计算，每年可节电39100kWh，产生直接经济效益2.93万元。别外由于功率因数的提高、电流的下降，输变电线路设备上的损耗也会下降，在提高供电质量的同时也会带来不少的经济效益。
从以上分析中可见，TYY系列三相自起动永磁同步电动机可适用于水泥行业中的各种设备，并有十分明显的节能效果。如果该型电机在水泥行业大规模应用，必将是业内企业一个不可替代的节能重点，可带来十分可观的经济效益，对全国节能降耗及整个国民经济和社会发展也有重要意义。
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