Eine Kugelmühle ist ein mechanisches Gerät, das Erz oder andere Materialien nach dem Brecher weiter zerkleinert, um die für den Prozess erforderlichen feinen Partikelprodukte zu erhalten. Das Grundprinzip besteht darin, eine bestimmte Anzahl Stahlkugeln als Mahlmedium in den Zylinder zu laden, um das Erz zu zerkleinern. Wenn sich der Zylinder dreht, werden die im Zylinder installierten Stahlkugeln durch Reibung und Zentrifugalkraft auf eine bestimmte Höhe angehoben, während sich der Zylinder dreht, und dann mit einer bestimmten linearen Geschwindigkeit nach unten geschleudert. Das Erz wird durch die fallenden Stahlkugeln beeinflusst. Es wird durch den Aufprall der Kugel sowie durch das zusätzliche Zerkleinern und Mahlen zwischen Stahlkugel und Stahlkugel sowie zwischen Stahlkugel und Auskleidung zerkleinert.

Mit der Einführung hochleistungsfähiger Permanentmagnetmaterialien aus Neodym-Eisen-Bor (NdFeB) haben Permanentmagnetmotoren einen Meilenstein in der Entwicklung erreicht. NdFeB hat ein hohes magnetisches Energieprodukt und seine restliche magnetische Induktionsintensität/Koerzitivkraft ist groß. Mit weniger NdFeB-Permanentmagneten kann ein ausreichendes magnetisches Motorenergieprodukt erzeugt werden, sodass das Motorvolumen/die Motorgröße erheblich reduziert werden kann. Der Permanentmagnet-Synchronmotor eignet sich für die Konstruktion mit einer Mehrpolzahl, wodurch die Höhe des Stator-/Rotorkernjochs erheblich reduziert werden kann, wodurch die Menge des Eisenkerns verringert und die Größe des Motors verringert wird.

Neuer Permanentmagnetmotor mit Direktstart (Line-Start PMSM)

Zusätzlich zu den eingebetteten Permanentmagneten verfügt der neue Permanentmagnetmotor mit Direktstart auch über käfigförmige Stäbe mit der gleichen Struktur wie der Rotor des Induktionsmotors, die beim Einschalten ein asynchrones Drehmoment erzeugen können, um den Rotor zu beschleunigen. Während des normalen Betriebs behält das von den Permanentmagneten am Rotor erzeugte Erregermagnetfeld einen bestimmten Leistungswinkel bei und dreht sich synchron mit dem von der Dreiphasenwicklung erzeugten rotierenden Magnetfeld. Wenn die Synchrongeschwindigkeit stabil ist, stimmt die Geschwindigkeit des Statormagnetfelds mit der Rotorgeschwindigkeit überein und es gibt keine Relativbewegung, sodass kein Induktionsstrom erzeugt wird. Die Käfigläuferstäbe (Kupferstäbe) funktionieren nicht und die Permanentmagnete und Statorwicklungen erzeugen gemeinsam ein Antriebsdrehmoment.

Der Unterschied zwischen der Rotorstruktur des Asynchronmotors: Der Asynchronmotor hat eine Käfigläufer-Erregung aus Kupfer, während der LSPM eine Rotor-Permanentmagneterregung hat.

(Aufbau der Kupferwicklung des Rotors eines Asynchronmotors)

(Permanentmagnetstruktur des Rotors eines Synchronmotors)

Neuer Permanentmagnetmotor mit Direktstart (Line-Start PMSM)

Permanentmagnetmotoren mit niedriger Spannung, mittlerer Drehzahl und Direktstart (auch „selbstanlaufende Permanentmagnetmotoren“ genannt) bieten die gleichen Vorteile wie Permanentmagnetmotoren mit variabler Frequenz:

• Die neue Serie von Permanentmagnetmotoren mit Direktstart verfügt über eine hohe Tragfähigkeit, eine schnelle dynamische Wiederherstellungszeit und eine hochstabile Betriebsleistung.
• Es zeichnet sich durch konstante Geschwindigkeit, hohe Effizienz und Leistungsfaktor sowie einen großen wirtschaftlichen Betriebsbereich aus.
• Durch die Verwendung von Hochleistungs-Permanentmagnetmaterialien der Seltenerdklasse NdFeB und verlustarmem, nicht kornorientiertem Elektrostahl ist der Motor klein und leicht.

Im Vergleich zu Permanentmagnetmotoren mit variabler Frequenz bietet er außerdem folgende Vorteile:

• Wenn eine große Last plötzlich hinzugefügt oder entladen wird, gibt es keine Leistungswinkelschwingungen, keinen Schrittverlust und keine Betriebsunfähigkeit und keine Schäden am Motor.
• Dieses Produkt kann ohne Frequenzumsetzer direkt mit Industriefrequenz gestartet werden, kann V/F-gesteuert werden und kann auch durch Drehzahlregelung per Frequenzumsetzer angetrieben werden (beschränkt auf Produkte über 750 U/min). Es ermöglicht die Verwendung eines Frequenzumsetzers zum Antrieb mehrerer Motoren in Lüfter- und Wasserpumpenanwendungen.
• Diese Motorenreihe kann direkt von einem asynchronen Frequenzumrichter angetrieben werden, ohne dass ein dedizierter Frequenzumrichter mit Permanentmagnet ausgetauscht werden muss.

Die Kugelmühle mit Hochspannung, niedriger Geschwindigkeit, Direktantrieb und dreiphasiger Erregung und Synchronmotor weist die folgenden Probleme auf:

Niedriger Wirkungsgrad: Der vorhandene Antriebsmodus des Synchronmotors mit dreiphasiger Erregung hat einen hohen Energieverbrauch und einen geringen Wirkungsgrad. Der Motor muss mit einem speziellen externen Erregungssystem ausgestattet sein, um den Rotor mit Erregerstrom zu versorgen und ein Erregermagnetfeld zu erzeugen, das mit dem rotierenden Magnetfeld des Stators interagiert, sodass der Rotor ein Drehmoment erzeugt und die Drehung des Motors realisiert. Daher wird zusätzliche Erregerenergie verbraucht, was zu einem geringen Motorwirkungsgrad führt.

Geringe Zuverlässigkeit: Der dreiphasig erregte Synchronmotor verfügt über ein komplexes Erregersystem (Erregerwicklung, Schleifring, Erregerstromversorgungssystem usw.), das relativ groß und schwer ist, eine komplexe Struktur aufweist, strenge Herstellungsprozesse erfordert, eine geringe Systemzuverlässigkeit aufweist und einen hohen Wartungsaufwand erfordert. Darüber hinaus muss die magnetische Feldstärke des dreiphasig erregten Synchronmotors vom Steuersystem präzise gesteuert werden, sodass an das Steuersystem hohe Anforderungen gestellt werden.

Hoher Wartungsaufwand: Dreiphasen-Erreger-Synchronmotoren verfügen über ein komplexes Erregersystem. Erregerwicklungen und Schleifringe müssen alle paar Jahre gewartet werden, und die Wartungskosten sind relativ hoch;

Problematisches Be- und Entladen: Bei der Demontage und Montage von dreiphasig erregten Synchronmotoren mittlerer und großer Leistung müssen Stator, Rotor und Stützkomponenten demontiert und montiert werden, was eine hohe Präzision erfordert und zeit- und arbeitsintensiv ist.

Der neue direkt betriebene Permanentmagnetmotor mit Hochspannungsdirektantrieb hat dieselbe Spannung und Nenndrehzahl wie der dreiphasige Synchronmotor mit Hochspannungserregung, und das Startsystem verfügt über alle Funktionen des Startens mit variabler Frequenz, des Betriebs mit Industriefrequenz und Eins-zu-viele. Zunächst wird die Kugelmühle am hinteren Ende durch den Startschrank langsam mit niedriger Geschwindigkeit gestartet. Wenn die Nenndrehzahl erreicht ist, wird der Permanentmagnetmotor mit Direktantrieb durch das Umwandlungssystem auf Betrieb mit Industriefrequenz umgeschaltet. Nach dem normalen Betrieb ist er derselbe wie der ursprüngliche dreiphasige Synchronmotor mit Hochspannungserregung, ohne dass eine Anpassung erforderlich ist. Der Motor spart Effizienz entsprechend der Änderung der Materiallast;

Daher gibt es im tatsächlichen Normalbetriebsprozess keinen Verlust bei der Hochspannungsfrequenzumwandlung und beim Transformator (was mehr als 4.5 % der Energieeinsparung des Systems ausmacht), das gesamte System weist eine höhere Energiespareffizienz auf und der Startschrank kann den Effekt des Startens mehrerer dreiphasiger synchroner Hochspannungserregermotoren mit einem Schrank erzielen, wodurch eine umfassende Eins-zu-viele-Steuerung realisiert wird und mehrere Motoren einen Satz Startschaltsysteme gemeinsam nutzen können, was die Kosten effektiv senken kann.