摘 要：邢台金隅咏宁水泥有限公司两条新型干法熟料生产线配套建设的煤磨原有电机拖动模式为“电机+减速机”，功率因数低，耗电量大。经调研论证后，将原有传统拖动模式改造成永磁电机直驱拖动磨体的模式，文中主要阐述了永磁直驱电机改造过程及改造前后节能的对比情况。
关键字：永磁直驱电机；节能改造
1 技改背景
邢台金隅咏宁水泥有限公司（以下简称“金隅咏宁”）现有两台煤磨，原有电机拖动模式为“电机+减速机”（YRKK560-6型900kW6kV高压电机+JCX80型速比为7的减速机）。原有拖动模式电机见图1。电机本身功率因数低，已连续使用15年，设备磨损老化，运行电流较高且波动幅度大，耗电量高。本次技改主要考虑由永磁电机（TPYM900-30型900kW6kV）直接驱动设备的方式替换传统的电机+减速机的拖动模式，省去减速机负荷，提高传动效率。
图1 原有拖动模式电机
永磁电机的优势：
（1）永磁电机功率因数更高，由高压变频器调节频率，节电效果更好。
（2）永磁电动机与机械负载直接相连，消除了低速大转矩传动系统中的电机与机械负载之间的各个传动环节，大幅度简化了机械装备的传动链。
（3）噪音小，无污染，免维护。取消了减速机、液力耦合器等故障率高的机械装置，节省了日常维护费用、润滑费用及所耽搁的工作时间。
2 技改过程
2.1永磁电机技术简介
TPYM系列永磁电动机是磨机专用永磁直驱电机。电机频率为5～50Hz；电压等级为6000V；F级绝缘；冷却方法为水冷；防护等级IP54；安装方式IMB3，符合国家标准GB755《旋转电机定额和性能》的规定。电动机机座用钢板焊成，采用油脂润滑的滚动轴承。电动机线圈铁芯经真空压力浸漆，使绕阻有良好的绝缘性能和可靠的防潮性。
定子铁芯：用0.5mm厚的低损耗硅钢冲片叠压而成，冲片两面涂有绝缘漆。
转子铁芯：用0.5mm厚的低损耗硅钢冲片叠压而成，冲片两面涂有绝缘漆。
定子绕阻：定子绕阻采用F级漆包线和绝缘材料。
永磁体：TPYM系列永磁同步电动机的永磁体采用180℃耐温的高性能钕铁硼稀土永磁材料。
2.2技改方案
2.2.1机械方面
我公司将原有电机及减速机拆除后，因技改永磁电机与原电机底座尺寸不同，需重新做电机底座，电机底座制作过程：（1）用风镐、电镐将原有基础混凝土进行松动处理；（2）对原有混凝土基础内面植筋，植筋深度为20d=400mm；（3）新设计混凝土基础砼用C40混凝土；（4）新混凝土基础东、北侧放设挑板1500mm宽，南侧挑板1000mm，根部150mm，端部100mm；（5）在新基础施工过程中严格执行《混凝土结构工程施工规范》、《混凝土结构工程施工质量验收规范》、《建筑工程冬期施工规程》。永磁电机改造土建施工图见图2，图3。
图2 永磁电机改造土建施工俯视图
图3 永磁电机改造土建施工剖面图
基础施工完成后通过4个10t倒链将永磁电机吊装、找正。
2.2.2电气方面
将原有为旧电机提供电源的高压柜控制回路作了部分改动，高压柜连接高压变频器，中控DCS系统驱动高压变频器控制电机启停。技改后的永磁电机直驱拖动模式见图4。
图4 技改后的永磁电机直驱拖动模式
3 经济效益及社会效益
技改后，永磁电机由高压变频器驱动，生产运行时频率设定为45～46Hz即可达到原有传统拖动模式下的磨机转速，满足生产需求，运行电流降低。直驱拖动模式没有减速机，降低传动负荷，进一步降低运行电流。相比原有电机，永磁电机功率因数提高，节能效果明显。
本项目技改投资约140万元，对我公司2#煤磨主电机进行技术改造，技改完成后一台永磁电机年可节电约120万kWh，折合电费约70万元，预计两年可收回投资成本。
一年节电折合标准煤约165.4t，减少CO
2排放约450吨。
