1. Hyrje

Si pajisja kryesore e sistemit të transportit të minierave, ngritësja e minierave është përgjegjëse për ngritjen dhe uljen e personelit, xeherorëve, materialeve etj. Siguria, besueshmëria dhe efikasiteti i funksionimit të saj lidhen drejtpërdrejt me efikasitetin e prodhimit të minierës dhe sigurinë e jetës dhe pronës së personelit. Me zhvillimin e vazhdueshëm të shkencës dhe teknologjisë moderne, zbatimi i teknologjisë së magnetit të përhershëm në fushën e ngritësve të minierave është bërë gradualisht një pikë e nxehtë kërkimore.

Motorët me magnet të përhershëm kanë shumë përparësi, të tilla si dendësia e lartë e fuqisë, efikasiteti i lartë dhe zhurma e ulët. Zbatimi i tyre në ngritësit e minierave pritet të përmirësojë ndjeshëm performancën e pajisjeve, ndërkohë që sjell gjithashtu mundësi dhe sfida të reja në aspektin e sigurimit të sigurisë.

2. Zbatimi i teknologjisë së magnetit të përhershëm në sistemin e lëvizjes së ngritësve të minierave

(1). Parimi i punës së motorit sinkron me magnet të përhershëm

Motorët sinkronë me magnet të përhershëm funksionojnë bazuar në ligjin e induksionit elektromagnetik. Parimi kryesor është se kur një rrymë alternative trefazore kalon nëpër mbështjelljen e statorit, gjenerohet një fushë magnetike rrotulluese, e cila bashkëvepron me fushën magnetike të magnetit të përhershëm në rotor, duke gjeneruar kështu çift rrotullues elektromagnetik për ta shtyrë motorin të rrotullohet. Magnetët e përhershëm në rotor ofrojnë një burim të qëndrueshëm fushe magnetike pa nevojën për rrymë shtesë ngacmimi, gjë që e bën strukturën e motorit relativisht të thjeshtë dhe përmirëson efikasitetin e konvertimit të energjisë. Në skenarët e aplikimit të ngritësve në miniera, motori duhet të kalojë shpesh midis kushteve të ndryshme të funksionimit, siç janë ngarkesa e rëndë, shpejtësia e ulët dhe ngarkesa e lehtë, shpejtësia e lartë. Motori sinkron me magnet të përhershëm mund të përgjigjet shpejt me karakteristikat e tij të shkëlqyera të çift rrotullues për të siguruar funksionimin e qetë të ngritësit.

(2). Përparimi teknologjik krahasuar me sistemet tradicionale të transmisionit

1. Analiza krahasuese e efikasitetit

Ngritësit tradicionalë të minierave kryesisht vihen në lëvizje nga motorë asinkronë me rotor të mbështjellë, të cilët kanë efikasitet relativisht të ulët. Humbjet e motorëve asinkronë përfshijnë kryesisht humbjen e bakrit në stator, humbjen e bakrit në rotor, humbjen e hekurit, humbjen mekanike dhe humbjen e humbur. Meqenëse nuk ka rrymë ngacmimi në motorin sinkron me magnet të përhershëm, humbja e bakrit në rotor është pothuajse zero, dhe humbja e hekurit është gjithashtu e zvogëluar për shkak të karakteristikave relativisht të qëndrueshme të fushës magnetike. Nëpërmjet krahasimit të të dhënave aktuale të testimit (siç tregohet në Figurën 1), nën shkallë të ndryshme ngarkese, efikasiteti i motorit sinkron me magnet të përhershëm është dukshëm më i lartë se ai i motorit asinkron me rotor të mbështjellë. Në diapazonin e shkallës së ngarkesës prej 50% - 100%, efikasiteti i motorit sinkron me magnet të përhershëm mund të jetë rreth 10% - 20% më i lartë se ai i motorit asinkron me rotor të mbështjellë, gjë që mund të zvogëlojë ndjeshëm kostot e konsumit të energjisë për funksionimin afatgjatë të ngritësve të minierave.

Figura 1: Kurba krahasuese e efikasitetit të motorit sinkron me magnet të përhershëm dhe motorit asinkron me rotor të mbështjellë

2. Përmirësimi i faktorit të fuqisë

Kur një motor asinkron me rotor të mbështjellë është në punë, faktori i tij i fuqisë është zakonisht midis 0.7 dhe 0.85, dhe kërkohen pajisje shtesë për kompensimin e fuqisë reaktive për të përmbushur kërkesat e rrjetit. Faktori i fuqisë së një motori sinkron me magnet të përhershëm mund të jetë deri në 0.96 ose më i lartë, afër 1. Kjo ndodh sepse fusha magnetike e gjeneruar nga magneti i përhershëm e zvogëlon shumë kërkesën për fuqi reaktive gjatë funksionimit të motorit. Faktori i lartë i fuqisë jo vetëm që zvogëlon ngarkesën e fuqisë reaktive të rrjetit elektrik dhe përmirëson cilësinë e energjisë së rrjetit elektrik, por gjithashtu zvogëlon koston e energjisë elektrike të ndërmarrjeve minerare dhe zvogëlon kostot e investimit dhe mirëmbajtjes së pajisjeve të kompensimit reaktiv.

(3). Ndikimi në funksionimin e sigurt të ngritësve të minierave

1. Karakteristikat e nisjes dhe frenimit

Momenti i nisjes së motorëve sinkronë me magnet të përhershëm është i qetë dhe i kontrollueshëm me saktësi. Në momentin e ndezjes së ngritësit të minierës, mund të shmangen probleme të tilla si dridhja e litarit të telit dhe veshja e shtuar e rrotullës së shkaktuar nga ndikimi i tepërt i momentit të nisjes kur ndizen motorët tradicionalë. Rryma e tij e nisjes është e vogël dhe nuk do të shkaktojë luhatje të mëdha të tensionit në rrjetin elektrik, duke siguruar funksionimin normal të pajisjeve të tjera elektrike në minierë.

Për sa i përket frenimit, motorët sinkronë me magnet të përhershëm mund të kombinohen me teknologji të përparuar të kontrollit vektorial për të arritur rregullim të saktë të momentit të frenimit. Për shembull, gjatë fazës së ngadalësimit të ngritësit, duke kontrolluar madhësinë dhe fazën e rrymës së statorit, motori hyn në gjendjen e frenimit të gjenerimit të energjisë, duke e shndërruar energjinë kinetike të ngritësit në energji elektrike dhe duke e furnizuar atë përsëri në rrjetin elektrik, duke arritur kështu frenim me kursim energjie. Krahasuar me metodat tradicionale të frenimit, kjo metodë frenimi zvogëlon konsumimin e komponentëve mekanikë të frenave, zgjat jetëgjatësinë e sistemit të frenimit, zvogëlon rrezikun e dështimit të frenave për shkak të mbinxehjes së frenave dhe përmirëson sigurinë dhe besueshmërinë e frenimit të ngritësit.

2. Redundanca e gabimeve dhe toleranca ndaj gabimeve

Disa motorë sinkronë me magnet të përhershëm përdorin një dizajn dredha-dredhash shumëfazore, siç është një motor sinkron me magnet të përhershëm gjashtëfazorë. Kur një dredha-dredha fazore e një motori dështon, dredha-dredhat e mbetura të fazës mund të ruajnë ende funksionimin bazë të motorit, por fuqia e daljes do të reduktohet në përputhje me rrethanat. Ky dizajn i redundancës së defektit i mundëson ngritësit të minierës të ngrejë në mënyrë të sigurt enën ngritëse në kokën e pusit ose në fund të pusit edhe në rast të një dështimi të pjesshëm të motorit, duke shmangur që ngritësi të qëndrojë pezull në mes të boshtit për shkak të dështimit të motorit, duke siguruar kështu sigurinë e personelit dhe pajisjeve. Duke marrë si shembull një motor sinkron me magnet të përhershëm gjashtëfazorë, duke supozuar se një nga dredha-dredhat e fazës është e hapur, sipas teorisë së shpërndarjes së çift rrotullues të motorit, dredha-dredhat e mbetura pesëfazore mund të ofrojnë ende rreth 80% të çift rrotullues të vlerësuar (vlera specifike lidhet me parametrat e motorit), gjë që është e mjaftueshme për të ruajtur funksionimin e ngadaltë të ashensorit dhe për të siguruar sigurinë.

3. Analiza e rastit aktual

(1). Rastet e aplikimit në minierat e metaleve

Një minierë e madhe metalesh përdor një motor sinkron me magnet të përhershëm për të vënë në lëvizje motorin sinkron me magnet të përhershëm me një fuqi nominale prej P=3000kw. Pas përdorimit të këtij motori, krahasuar me motorin asinkron të mbështjellë origjinal, nën të njëjtën detyrë ngritjeje, konsumi vjetor i energjisë zvogëlohet me rreth 18%.

Nëpërmjet monitorimit dhe analizës së të dhënave të funksionimit të motorit, efikasiteti i motorëve sinkronë me magnet të përhershëm mbetet në një nivel të lartë në kushte të ndryshme operimi, veçanërisht në shkallë ngarkese mesatare dhe të lartë, ku avantazhi i efikasitetit është më i dukshëm.

(2). Rastet e aplikimit në minierat e qymyrit

Një minierë qymyri instaloi një vinç miniere duke përdorur teknologjinë e magnetit të përhershëm. Motori i saj sinkron me magnet të përhershëm ka një fuqi prej 800 kw dhe përdoret kryesisht për ngritjen dhe transportimin e personelit dhe qymyrit. Për shkak të kapacitetit të kufizuar të rrjetit elektrik të minierës së qymyrit, faktori i lartë i fuqisë së motorit sinkron me magnet të përhershëm zvogëlon në mënyrë efektive ngarkesën në rrjetin elektrik. Gjatë funksionimit, nuk pati luhatje të konsiderueshme në tensionin e rrjetit elektrik për shkak të ndezjes ose funksionimit të vinçit, gjë që siguroi funksionimin normal të pajisjeve të tjera elektrike në minierën e qymyrit.

4. Trendi i zhvillimit të ardhshëm të motorit me magnet të përhershëm për ngritësin e minierës

(1). Kërkimi, zhvillimi dhe zbatimi i materialeve magnetike të përhershme me performancë të lartë

Me përparimin e vazhdueshëm të shkencës së materialeve, kërkimi dhe zhvillimi i materialeve të reja magnetike të përhershme me performancë të lartë është bërë një drejtim i rëndësishëm për zhvillimin e teknologjisë magnetike të përhershme për ngritësit e minierave. Për shembull, brezi i ri i materialeve me magnet të përhershëm të tokës së rrallë pritet të arrijë përparime në produktin e energjisë magnetike, forcën shtrënguese, stabilitetin e temperaturës, etj. Produkti me energji më të lartë magnetike do t'u mundësojë motorëve me magnet të përhershëm të prodhojnë fuqi më të madhe me vëllim dhe peshë më të vogël, duke përmirësuar më tej dendësinë e fuqisë së ngritësve të minierave; stabiliteti më i mirë i temperaturës do t'u mundësojë motorëve me magnet të përhershëm të përshtaten me mjedise më të ashpra minierash, siç janë minierat e thella me temperaturë të lartë; forca shtrënguese më e fortë do të rrisë aftësinë anti-demagnetizuese të magnetit të përhershëm dhe do të përmirësojë besueshmërinë dhe jetëgjatësinë e shërbimit të motorit.

(2). Integrimi i teknologjisë së kontrollit inteligjent

Në të ardhmen, teknologjia e magnetit të përhershëm të ngritësve të minierave do të integrohet thellësisht me teknologjinë e kontrollit inteligjent. Me ndihmën e inteligjencës artificiale, të dhënave të mëdha, Internetit të Gjërave dhe teknologjive të tjera të përparuara, do të realizohet funksionimi dhe mirëmbajtja inteligjente e ngritësve. Për shembull, duke instaluar një numër të madh sensorësh në komponentët kryesorë të motorëve dhe ngritësve me magnet të përhershëm, të dhënat operative mund të mblidhen në kohë reale dhe të dhënat mund të analizohen dhe përpunohen duke përdorur algoritme të inteligjencës artificiale për të arritur parashikimin dhe diagnostikimin e hershëm të dështimeve të pajisjeve, për të rregulluar planet e mirëmbajtjes paraprakisht, për të ulur shkallën e dështimit të pajisjeve dhe për të përmirësuar besueshmërinë operative. Në të njëjtën kohë, sistemi inteligjent i kontrollit mund të optimizojë automatikisht parametrat operativë të motorit, siç janë shpejtësia, çift rrotullues etj., sipas nevojave aktuale të prodhimit të minierës dhe statusit operativ të ngritësit, në mënyrë që të arrihet qëllimi i kursimit të energjisë dhe përmirësimit të efikasitetit dhe të përmirësohet efikasiteti i prodhimit dhe përfitimet ekonomike të minierës.

(3). Integrimi i sistemit dhe dizajni modular

Për të përmirësuar komoditetin dhe mirëmbajtjen e aplikimit të teknologjisë së magnetit të përhershëm në ngritësit e minierave, integrimi i sistemit dhe dizajni modular do të bëhen trendi i zhvillimit. Nënsistemet e ndryshme, siç janë motorët me magnet të përhershëm, sistemet e frenimit dhe sistemet e monitorimit të sigurisë, janë shumë të integruara për të formuar module funksionale të standardizuara. Kur ndërtohet një minierë ose rinovohen pajisjet, duhet vetëm të zgjidhni modulet e duhura për montim dhe instalim sipas nevojave aktuale, gjë që shkurton shumë ciklin e instalimit dhe vënies në punë të pajisjeve dhe ul kostot e ndërtimit inxhinierik. Përveç kësaj, dizajni modular lehtëson mirëmbajtjen dhe përmirësimet e pajisjeve. Kur një modul dështon, ai mund të zëvendësohet shpejt, duke zvogëluar kohën e ndërprerjes dhe duke përmirësuar vazhdimësinë e prodhimit të minierës.

5. Avantazhet teknike të motorit me magnet të përhershëm Anhui Mingteng

Anhui Mingteng Makineri dhe Pajisje Elektrike me Magnetikë të Përhershme, Ltd (https://www.mingtengmotor.com/) u themelua në vitin 2007. Mingteng aktualisht ka më shumë se 280 punonjës, përfshirë më shumë se 50 personel profesional dhe teknik. Është e specializuar në kërkimin dhe zhvillimin, prodhimin dhe shitjen e motorëve sinkronë me magnet të përhershëm me efikasitet ultra të lartë. Produktet e saj mbulojnë një gamë të plotë të motorëve sinkronë me magnet të përhershëm me tension të lartë, tension të ulët, frekuencë konstante, frekuencë të ndryshueshme, konvencionale, me rezistencë ndaj shpërthimit, me transmision të drejtpërdrejtë, rul elektrikë, makineri gjithëpërfshirëse, etj. Pas 17 vitesh akumulimi teknik, ajo ka aftësinë të zhvillojë një gamë të plotë të motorëve me magnet të përhershëm. Produktet e saj përfshijnë industri të ndryshme si çeliku, çimentoja dhe minierat, dhe mund të plotësojnë nevojat e kushteve dhe pajisjeve të ndryshme të punës.

Ming Teng përdor teorinë moderne të projektimit të motorëve, softuer profesional të projektimit dhe program të vetëzhvilluar të projektimit të motorëve me magnet të përhershëm për të simuluar fushën elektromagnetike, fushën e lëngjeve, fushën e temperaturës, fushën e stresit etj. të motorit me magnet të përhershëm, për të optimizuar strukturën e qarkut magnetik, për të përmirësuar efikasitetin energjetik të motorit dhe për të zgjidhur vështirësitë në zëvendësimin në vend të kushinetave të motorëve të mëdhenj me magnet të përhershëm dhe problemin e demagnetizimit të magnetit të përhershëm, duke siguruar në thelb përdorimin e besueshëm të motorëve me magnet të përhershëm.

6. Përfundim

Zbatimi i motorëve me magnet të përhershëm në ngritëset e minierave ka treguar performancë të shkëlqyer në aspektin e sigurisë dhe përparimit teknologjik. Në sistemin e transmisionit, efikasiteti i lartë, faktori i lartë i fuqisë dhe karakteristikat e mira të çift rrotullues të motorëve sinkronë me magnet të përhershëm ofrojnë një bazë të fortë për funksionimin e sigurt dhe të qëndrueshëm të ngritësit.

Përmes analizës së rasteve aktuale, mund të shihet se motorët me magnet të përhershëm kanë arritur rezultate të jashtëzakonshme në zbatimin e ngritësve të minierave në lloje të ndryshme minierash, qoftë në uljen e konsumit të energjisë, uljen e kostove të mirëmbajtjes apo sigurimin e sigurisë së personelit dhe pajisjeve. Duke parë drejt së ardhmes, me zhvillimin e materialeve me magnet të përhershëm me performancë të lartë, integrimin e teknologjisë inteligjente të kontrollit dhe përparimin e integrimit të sistemit dhe projektimit modular, motorët me magnet të përhershëm për ngritësit e minierave do të sjellin një perspektivë më të gjerë zhvillimi, duke injektuar një shtysë të fortë prodhimit të sigurt dhe funksionimit efikas të industrisë minerare. Kur marrin në konsideratë përmirësimin e teknologjisë së ngritësve ose blerjen e pajisjeve të reja, klientët e minierave duhet ta kuptojnë plotësisht potencialin e madh të motorëve me magnet të përhershëm dhe t'i aplikojnë në mënyrë të arsyeshme motorët me magnet të përhershëm në kombinim me kushtet aktuale të punës, nevojat e prodhimit dhe forcën ekonomike të minierave të tyre për të arritur zhvillim të qëndrueshëm të ndërmarrjeve minerare.

Të drejtat e autorit: Ky artikull është një ribotim i lidhjes origjinale:

https://mp.weixin.qq.com/s/18QZOHOqmQI0tDnZCW_hRQ

Ky artikull nuk përfaqëson pikëpamjet e kompanisë sonë. Nëse keni mendime ose pikëpamje të ndryshme, ju lutemi na korrigjoni!