Průvodce synchronními motory drtičů s vysokým točivým momentem

Proč zařízení na drcení a drcení potřebuje účelové motory

Drtičové synchronní motory a motory drtiče s vysokým kroutícím momentem existují, aby řešily stejný základní problém: standardní indukční motory se potýkají s rázovým zatížením, požadavky na cyklický krouticí moment a startovacími podmínkami, které na pohonný systém klade drtící a drtící zařízení. Čelisťový drtič nebo kladivový mlýn nevyvíjí stálé, předvídatelné zatížení – točivý moment prudce stoupne pokaždé, když se kus skály, rudy nebo materiálu při drcení zasekne nebo zlomí, a motor musí tento ráz pohltit, aniž by se zastavil nebo selhal.

Synchronní motory jsou obvykle určeny pro velké drtiče s nepřetržitým provozem — otočné a kuželové drtiče v těžebních a agregátních provozech — kde jejich pevná synchronní rychlost a schopnost korigovat účiník přináší skutečné zvýšení účinnosti ve velkém měřítku. Motory drtičů s vysokým točivým momentem, často indukční konstrukce se zesílenou konstrukcí rotoru , jsou vybrány pro mlýny a drtiče, kde rozběhový moment a trvalá přetížitelnost při cyklickém zatěžování záleží více než na výhodách účiníku, které poskytují synchronní motory.

Startovací točivý moment: Specifikace, která se podceňuje

Drtiče a drtiče se často spouštějí pod zatížením – s materiálem již sedícím v drtící komoře spíše než ve stavu prázdného startu – což vyžaduje výrazně vyšší rozběhový moment, než jaký poskytuje motor pro všeobecné použití o stejném výkonu.

Typické rozsahy rozběhového momentu podle konstrukce motoru a jejich vhodnosti pro drtící zařízení.

Určení pouze koňskými silami, bez kontroly startovacího momentu oproti skutečnému požadavku na start zařízení při zatížení, je jednou z nejběžnějších a nejdražších chyb při výběru motoru v této kategorii zařízení – podhodnocený motor může běžet dobře při testu nízkého zatížení, ale jakmile materiál skutečně prochází drtičem, může se stát, že se zastaví nebo se opakovaně zastaví.

Proč dávají synchronní motory smysl ve větším měřítku

Synchronní motory běží pevnou rychlostí, která je vázána na elektrickou napájecí frekvenci, spíše než rychlost závislá na skluzu indukčního motoru, a to nabízí dvě výhody, které jsou nejdůležitější u velkých instalací s nepřetržitým provozem:

• Korekce účiníku — přebuzený synchronní motor může dodávat vedoucí jalový výkon do elektrického systému elektrárny, kompenzovat zpožděný účiník od jiných indukčních zátěží a snížit penalizaci za účiník z veřejné sítě
• Vyšší účinnost při velkém výkonu — synchronní motory si obecně udržují vyšší účinnost než srovnatelné indukční motory při výkonu nad zhruba 1 000 HP, což je místo, kde obvykle pracují velké rotační a kuželové drtiče

Pod tímto měřítkem přidané náklady a složitost systémů buzení synchronních motorů a spouštěcích zařízení často převažují nad účinností a výhodami účiníku, což je důvod, proč menší a středně velké drtící a drtící aplikace místo toho častěji používají indukční konstrukce s vysokým kroutícím momentem.

Konstrukce rotoru a ložiska pro odolnost při rázovém zatížení

Kromě jmenovitého točivého momentu se mechanická konstrukce motoru pro provoz drtiče nebo drtiče liší od konstrukcí pro všeobecné použití způsoby, které přímo ovlivňují životnost při opakovaném rázovém zatížení:

1. Vyztužené tyče rotoru a koncové kroužky jsou navrženy tak, aby zvládly tepelné a mechanické namáhání opakovaných vysokoproudých startů a špiček točivého momentu, aniž by časem praskly nebo se uvolnily.
2. Těžká ložiska, často předimenzovaná vzhledem ke jmenovitému výkonu motoru, jsou specifikována tak, aby absorbovala radiální rázové zatížení přenášené zpět přes spojku pohonu při drcení.
3. Robustní konstrukce hřídele a spojky zohledňuje torzní rázové zatížení, které je jedinečné pro drtící zařízení, protože hřídel dimenzovaný pouze na točivý moment v ustáleném stavu se může unavit a selhat při opakovaném rázovém zatížení dlouho před svou jmenovitou životností.

Motor dimenzovaný na správný výkon a točivý moment, ale postavený podle obecného průmyslového standardu, spíše než podle standardu drtiče/drtiče, často vykazuje předčasné selhání ložisek nebo rotoru, konkrétně proto, že mechanická konstrukce nebyla primárně navržena pro rázové zatížení.

Otázky k potvrzení před specifikací motoru

O tom, zda je synchronní motor nebo indukční motor s vysokým kroutícím momentem tou správnou volbou, rozhoduje několik podrobností o aplikaci a jejich oprava ve fázi specifikace je mnohem nákladnější, než jejich oprava předem:

• Jaký je skutečný požadavek na rozběhový moment při zatížení na základě toho, zda se zařízení spouští naprázdno nebo pod zatížením materiálu?
• Do jakého rozsahu výkonu instalace spadá, protože tento práh do značné míry určuje, zda výhody synchronního motoru ospravedlní přidanou složitost systému?
• Jaká metoda spouštění je na místě k dispozici – plné napětí, snížené napětí nebo softstartér – protože to ovlivňuje výběr motoru i elektrickou infrastrukturu potřebnou k jeho podpoře?

Zpracování těchto otázek s údaji o pracovním cyklu výrobce zařízení v ruce, spíše než spoléhání se na generické vyhledávání koňských sil k motoru, je nejspolehlivějším způsobem, jak se vyhnout podhodnocení motoru pro rázovou zátěž, kterou skutečně vyrábí drtící a rozmělňovací zařízení.