Основной вывод: углеподающая система является основным полем применения постоянно магнитных прямоприводных барабанов. Конвейерные ленты углеподачи эксплуатируются непрерывно без допустимости остановок, отличаются высокой долей энергопотребления и тяжелыми условиями эксплуатации. Низкооборотные постоянно магнитные барабаны с прямым приводом за счет отсутствия промежуточных передач и утечек масла, КПД до 95%, экономии электроэнергии на 20–30% и отсутствия необходимости в техобслуживании эффективно устраняют все проблемные моменты углеподающих комплексов.

Обзор: совокупные расходы на эксплуатацию и обслуживание постоянно магнитных барабанов за весь срок службы значительно ниже показателей классических конвейерных приводов, основные преимущества представлены ниже:

① Упрощение конструкции (исключение редукторов, муфт и стандартных приводных барабанов), количество потенциальных точек поломок сокращается более чем на 75%;

② Интеллектуальное обслуживание (постоянный контроль вибрации и температуры, автоматическая смазка), частота плановых ремонтных работ снижается на 80%;

③ Энергосбережение (годовая экономия электроэнергии составляет 20–30%, удельный расход энергии на транспортировку тонны угля снижается примерно на 30%), сокращение прямых затрат на оплату электроэнергии.

Рекомендуется предприятиям в первую очередь проводить опытную замену приводов на участках с повышенной нагрузкой, длительной непрерывной работой и сложными условиями ремонта (подземные конвейерные выработки портовые погрузочные линии, ленточные конвейеры и пр.), добиваться оптимизации расходов при использовании платформы прогностического техобслуживания. При подборе оборудования учитывать варианты на напряжение 6 кВ/10 кВ для удовлетворения потребностей высокомощных установок.

I、Энергосбережение и снижение расходов – основной инструмент экономии средств для углеподающих систем

Углеподающие системы являются крупными потребителями электроэнергии на шахтах и ТЭС, расходы на электричество составляют 60–70% эксплуатационных затрат, поэтому постоянно магнитные барабаны с прямым приводом демонстрируют максимальный эффект энергосбережения в данных условиях.

Общая экономия электроэнергии составляет 20–50%, КПД превышает 90% при нагрузке 25–120%. Широкий диапазон экономичной работы идеально подходит для условий эксплуатации углеподающих систем с переменным расходом угля.

Разбор принципа энергосбережения

Традиционная схема: асинхронный электродвигатель → гидромуфта → редуктор → соединительная муфта → приводной барабан (4–5 ступеней передач, КПД около 80%).

Схема прямого постоянно магнитного привода: интегрированное исполнение магнитного двигателя и барабана (без промежуточных передач, КПД 90–95%).

Отказ от редуктора исключает потери на механическое трение (экономия 3–5%).

Отказ от гидромуфты устраняет гидравлические потери (экономия 2–3%).

Отсутствие потерь в медных обмотках ротора повышает КПД самого двигателя (экономия 5–8%).

Низкооборотный прямой привод с повышенным крутящим моментом исключает потери из-за редукционного отношения (экономия 2–4%).

Детализация: энергосбережение постоянно магнитного двигателя барабана обусловлено заменой обмоток возбуждения постоянными магнитами, что сокращает энергетические потери. Рассмотрим принцип подробнее:

1.Основной механизм энергосбережения

2.Детальный разбор технических преимуществ

● Отсутствие потерь на возбуждение

В классических электродвигателях магнитное поле создается протеканием тока через обмотки статора, что вызывает потери в меди.

Ротор постоянно магнитного двигателя выполнен из редкоземельных магнитных материалов (например, неод-железо-бор), магнитное поле сохраняется постоянно, дополнительное питание не требуется.

● Высокий коэффициент мощности

Коэффициент мощности постоянно магнитных двигателей превышает 0,95, приближаясь к единице.

Снижается потребность в компенсации реактивной мощности сети, уменьшаются потери в кабельных линиях.

● Точное регулирование

Совместно с частотно-регулируемым приводом обеспечивается оперативная корректировка оборотов и крутящего момента под текущую нагрузку.

Исключается перегрузка мощности, энергия подается строго по потребностям оборудования.

● Низкие обороты при высоком крутящем моменте

Высокий пусковой момент исключает необходимость дополнительных пусковых устройств.

Сохранение высокого КПД при низкооборотной работе подходит для барабанных механизмов с частыми пусками и остановками.

II、Полное исключение утечек масла и отсутствие необходимости в техобслуживании – эффективное решение проблем углеподающих систем

Главная проблема углеподающих систем, особенно подземных участков – утечки масла из редукторов:

III、Пуск под полной нагрузкой – сложнейшая задача для углеподающих систем

Пуск конвейерной ленты под полной нагрузкой является наиболее сложным эксплуатационным испытанием:

В углеподающих системах расход угля часто изменяется скачкообразно. Ток постоянно магнитного барабана с прямым приводом меняется линейно в зависимости от нагрузки, крутящий момент не падает на низких оборотах, что идеально соответствует данным условиям работы.

IV、Низкий уровень шума и вибрации – революционное улучшение условий подземной эксплуатации

V、Экономия места и горных выработок — «насущная потребность» под землей на угольных шахтах

Стоимость проходки одного метра выработки на шахте составляет несколько тысяч до десятков тысяч юаней, отказ от камер под редукторы позволяет значительно сократить капитальные расходы на строительство.

Итог

Углеподающие системы страдают от простоев, утечек масла, высоких энергозатрат и дорогостоящего техобслуживания. Низкооборотный магнитный барабан с прямым приводом благодаря отсутствию промежуточных передач исключает утечки масла и внеплановые остановки, КПД на уровне 95% обеспечивает экономию электроэнергии до 30%, отсутствие потребности в обслуживании высвобождает до 80% трудовых ресурсов, а компактность конструкции экономит миллионные средства на обустройство шахтных выработок. Это не замена стандартного оборудования, а финальный этап модернизации углеподающих комплексов.