智能伺服永磁直驱系统-山东力博.ppt
山东欧瑞安电气有限公司智能伺服永磁直驱技术应用,科/技/让/传/动/更/简/单,山东欧瑞安电气有限公司，创建于2013年3月，坐落于泰安市国家级高新技术开发区，是一家专业从事永磁直驱电机、永磁伺服控制器、变频器、电气智能控制系统等研发制造的国家级高新技术企业。公司成功研制的“智能伺服永磁直驱系统”系列产品，取得了30个品种（40kW630kW）的防爆认证、安标认证、生产许可认证，该产品融合了变频矢量控制、低速大转矩永磁电机、智能控制等技术，获得发明专利5项，实用新型专利23项，是国内目前产品系列最全、转矩最高、功率最大的智能伺服永磁直驱系统生产企业，填补了国内外多项空白。智能伺服永磁直驱系统广泛应用于带式输送机、提升机、球磨机等机械设备，是机械传动行业的一次技术革命。,科/技/让/传/动/更/简/单,公司简介,智能永磁直驱电机的开发得到国家稀土永磁电机工程技术研究中心 唐任远院士的大力支持。,科技成果,2014年8月30日我公司研发的防爆永磁直驱电机被中国煤炭协会、国家稀土永磁电机技术研究所、国家安标中心、中煤集团、冀中能源、山东能源、内蒙古伊泰集团等多家大型煤炭集团企业的专家、领导共同鉴定为国际领先产品；同时该产品得到了中国工程院周济院长的认可。,智能伺服永磁直驱系统是山东欧瑞安电气有限公司自主研发的节能产品。系统由智能永磁直驱电机、永磁伺服控制器和输送机机头三部分组成，与传统带式输送机系统相比去掉了减速机、液力耦合器。与原系统相比具有高效、节能、低噪音、免维护、起动转矩大、运行平稳等特点。,一、智能永磁直驱系统简介,科/技/让/传/动/更/简/单,科/技/让/传/动/更/简/单,智能伺服永磁直驱系统与传统驱动系统对比,二、智能伺服永磁直驱系统特点（1）,高效节能 传统的驱动系统的传动效率为70%以下，所用的Y系列异步电机的能耗仅为国际IE1级（相当于国家三级能耗）。而永磁直驱系统的传动效率在93%以上，采用的永磁直驱电机能耗达到国际IE4（高于国家一级能耗标准），综合节能率比传统驱动系统提高了20%以上。带式输送机使用智能伺服永磁直驱系统，能够大幅度提高系统效率，节约大量电能。,科/技/让/传/动/更/简/单,功率因数曲线,效率曲线,二、智能伺服永磁直驱系统特点（2）,二、智能伺服永磁直驱系统特点（3）,起动转矩大 永磁直驱系统的永磁同步电动机匹配直接转矩控制方式能恒定输出额定负载转矩2.8倍的起动转矩，而传统驱动系统使用的异步电动机在同功率条件下的起动转矩是额定负载的55%，不能满足系统的正常起动，为了系统正常起动，需增大电机容量来满足起动转矩，习惯上称“大马拉小车”，但系统正常运行后，造成电机轻载运行，在电机轻载运行时，由于电压不变、所以磁通不会降低，而负载比额定负载小得多，所以无功功率没有减少，有功功率要小得多，这样功率因数和电机效率就降低了。,二、智能伺服永磁直驱系统特点（4）,丰富的通讯功能 可支持CAN、RS485、PROFBUS DP等多种通信接口的接入，可实现与上位机通讯，实现多台设备集中控制运行，可将运行数据传送至地面调度室进行在线监测。历史数据存储 历史数据存储功能可保存最近一年的运行数据，数据可导出为EXCEL格式文件，并可转化为图形模式，便于了解皮带机历史工作情况。,二、智能伺服永磁直驱系统特点（5）,系统实现软起动、免维护 该系统运用变频器控制起动，能实现系统传动的缓慢匀速起动，避免了电机起动的瞬间大电流给电网带来的冲击，以及转矩瞬时剧增给传动系统带来的机械冲击，由此降低了系统的电网故障和机械故障，同时由于比原系统减少了液力耦合器及减速器，降低了维护成本。后期维护只需隔2-3个月给电机轴承注油1次。,科/技/让/传/动/更/简/单,实现功率平衡 当该系统采用多电机主从控制驱动时，可实现功率平衡，能避免多电机因出力不平衡而造成的电机的损坏。完善的保护功能 该系统能够实现对过压、过流、欠压、过热等各种故障的保护，保障系统安全稳定运行。,二、智能伺服永磁直驱系统特点（6）,三、产品关键技术：永磁电机设计,科/技/让/传/动/更/简/单,以电磁设计为基础，应用电机计算机辅助设计，充分发挥计算机计算能力强、运算速度快及逻辑判断能力优等优势，使电机在更加完善的理论基础上，计算结果更准确、更全面，并能实现设计方案最优化，同时也使设计周期缩短，设计费用减小，使设计人员更轻松自信地参与设计。计算内容除电磁计算外，还可以进行通风、温升、振动、噪声、谐波分析、电磁场分析等与电机设计密切相关的分析和计算。,三、产品关键技术：永磁电机设计,磁力线分布和磁密分布图,电机温升云图,截面温度云图,科/技/让/传/动/更/简/单,永磁直驱电机三维空间电磁场分析模型,三维空间72度角电磁场分析模型,三、产品关键技术：永磁电机设计,三维空间72度角磁密幅值分布图,科/技/让/传/动/更/简/单,永磁直驱电机定子剖分,永磁直驱电机温度分布,定子绕组温度分布,永磁体温度分布,三、产品关键技术：永磁电机设计,科/技/让/传/动/更/简/单,三、关键技术：同步矢量控制技术,同步智能伺服控制器和普通异步变频器区别 同步智能伺服控制器是专门针对永磁同步电动机结构特点和机械特性开发的控制器，同步伺服控制器针对同步电机起动难和控制不当易失步飞车的特点专门开发控制软件，采用同步电机参数辨识技术和空间矢量控制技术对电机模型进行辨识、对励磁电流和转矩电流进行分开控制。在减少励磁能耗同时极大的增大了转矩驱动力。而普通变频器是针对异步电动机开发的控制软件，普通V/F控制方式无法在低速区提供足够的扭矩输出；高端矢量型变频器虽然在输出转矩方面性能有所提升，但其控制对象是异步电机，异步电机和同步电机转子结构差别决定了电机模型的区别。普通异步变频器无法通过自学习功能识别永磁同步电机模型，启动时无法对永磁电机转子位置进行有效识别，极容易造成启动失败，即使勉强能启动成功，但启动后电机的空载电流和转矩特性也达不到同步智能伺服控制器的指标。,三、关键技术：同步矢量控制技术,永磁直驱电机绝缘采用国际先进的真空灌封技术1、灌封后的绕组具有良好的耐电晕性能，有效解决变频器供电造成的电机匝间短路问题。2、灌封后的绕组导热性能大幅提高，与“VPI真空浸漆”相比，电机温升下降4050k。3、提高了绕组整体机械强度、且防水、防尘、防污效果显著。,灌封后的绕组,灌封前的绕组,四、产品关键工艺：真空灌封技术,灌封后的电机具有良好的绝缘性能,四、产品关键工艺：电机连接方式,永磁直驱电机底座与机头底座设计成一体结构并整体加工完，确保了电机中心高与滚筒中心高的一致性，电机与传动滚筒采用胀套联轴节连接，能够很好的调节电机与传动滚筒的对中性。,永磁直驱电机与皮带机连接方式,科/技/让/传/动/更/简/单,四、品质保证,科/技/让/传/动/更/简/单,五、资质证书-专利,科/技/让/传/动/更/简/单,五、资质证书-防爆证、安标证、鉴定证书,科/技/让/传/动/更/简/单,六、智能伺服永磁直驱系统应用于球磨机,1-驱动电机 2-减速机 3-齿轮箱 4-球磨机,两台永磁电动机同步带动球磨机,1-永磁电机 2-齿轮箱 3-球磨机,科/技/让/传/动/更/简/单,球磨机使用地点：承德建龙矿业一选厂二段一号 球磨机型号：2152（溢流型、边缘传动型球磨机）传统球磨机部分技术参数：详见表一表一：,科/技/让/传/动/更/简/单,七、智能伺服永磁直驱系统应用于球磨机,根据配电系统情况以及投资和综合效益考虑，可以选择380V和660V的永磁电机，该方案选型的TBVF系列永磁同步电动机具体参数：详见表二表二：,科/技/让/传/动/更/简/单,七、智能伺服永磁直驱系统应用于球磨机,科/技/让/传/动/更/简/单,七、智能伺服永磁直驱系统应用于球磨机,智能伺服永磁直驱球磨机驱动系统应用实例,科/技/让/传/动/更/简/单,七、智能伺服永磁直驱系统应用于球磨机,科/技/让/传/动/更/简/单,八、智能伺服永磁直驱系统应用现场实例,八、智能伺服永磁直驱系统应用现场实例,八、智能伺服永磁直驱系统运行现场实例,九、智能伺服永磁直驱系统应用统计（1）,科/技/让/传/动/更/简/单,九、智能伺服永磁直驱系统应用统计（2）,科/技/让/传/动/更/简/单,九、智能伺服永磁直驱系统应用统计（3）,科/技/让/传/动/更/简/单,九、智能伺服永磁直驱系统应用统计（4）,科/技/让/传/动/更/简/单,九、智能伺服永磁直驱系统应用统计（5）,科/技/让/传/动/更/简/单,九、智能伺服永磁直驱系统应用统计（6）,科/技/让/传/动/更/简/单,九、智能伺服永磁直驱系统应用统计（7）,科/技/让/传/动/更/简/单,智能永磁直驱电机,科/技/让/传/动/更/简/单,十、智能伺服永磁直驱系统社会效益,谢谢观看！,山东欧瑞安电气有限公司电话：传真：网址：邮箱：地址：山东省泰安市南高新区星火科技园全国免费服务热线：400-697-1918,科/技/让/传/动/更/简/单,
