Die 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 geworfen. Das Erz wird durch den Aufprall der fallenden Stahlkugeln sowie durch das zusätzliche Zerkleinern und Mahlen zwischen den Stahlkugeln und zwischen den Stahlkugeln und der Auskleidung zerkleinert. Derzeit gibt es zwei Arten von Antriebsformen für Kugelmühlen, die in inländischen Minen verwendet werden:

1. Kugelmühle mit kleiner Tonnage: Asynchronmotor mit Wicklung + Untersetzungsgetriebe + große und kleine Zahnräder + Trommel;

2. Kugelmühle mit großer Tonnage: Hochspannungs-Drehstrom-Synchronmotor + große und kleine Zahnringe + Trommel;

Unabhängig davon, welche Form die Kugelmühle antreibt, gibt es lange Übertragungsketten, eine geringe Betriebseffizienz, einen hohen Energieverbrauch des Motors sowie einen hohen Wartungs- und Überholungsaufwand. Im Rahmen der Energieeinsparung und Emissionsreduzierung ist eine Modernisierung der Energiespartechnologie dringend erforderlich.

Mit dem Aufkommen hochleistungsfähiger Permanentmagnetmaterialien aus NdFeB haben Permanentmagnetmotoren einen Meilenstein in der Entwicklung erreicht. NdFeB hat ein sehr hohes magnetisches Energieprodukt und seine restliche magnetische Induktionsintensität/Koerzitivkraft ist groß. Die Verwendung von weniger Permanentmagneten aus NdFeB kann ein ausreichendes magnetisches Energieprodukt des Motors erzeugen, sodass das Motorvolumen/die Motorgröße erheblich reduziert werden kann. Permanentmagnet-Synchronmotoren eignen sich für die Konstruktion mit mehreren Polen, wodurch die Höhe des Stator-/Rotorkernjochs erheblich reduziert wird und dadurch die Kernmenge und die Größe des Motors verringert werden.

Der neue Permanentmagnetmotor mit Leitungsstart verfügt über einen käfigförmigen leitfähigen Stab im Rotor, der die gleiche Struktur wie der Rotor des Induktionsmotors aufweist, zusätzlich zu dem im Motorrotor eingebetteten Permanentmagneten, sodass er beim Einschalten ein asynchrones Drehmoment erzeugen kann, um eine Rotorbeschleunigung zu erreichen. Während des Normalbetriebs erzeugt der Permanentmagnet am Rotor ein Erregermagnetfeld, das einen bestimmten Leistungswinkel beibehält und synchron mit dem rotierenden Magnetfeld rotiert, das von der Dreiphasenwicklung erzeugt wird. Wenn die Synchrongeschwindigkeit stabil ist, wird kein induzierter Strom erzeugt, da die Geschwindigkeit des Statormagnetfelds mit der Rotorgeschwindigkeit übereinstimmt und keine Relativbewegung stattfindet, und der Käfigläuferstab (Kupferstab) funktioniert nicht. Der Permanentmagnet und die Statorwicklung erzeugen gemeinsam ein Antriebsdrehmoment.

Unterschiede zum Rotoraufbau des Asynchronmotors: Der Asynchronmotor verfügt über eine Käfigläufer-Erregung aus Kupfer, während der Rotor des LSPM über eine Permanentmagneterregung verfügt.

Kupferwicklungsstruktur des Rotors eines Asynchronmotors

Permanentmagnetstruktur des Rotors eines Synchronmotors

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

1. Die neue Serie von Permanentmagnetmotoren mit Direktlauf verfügt über eine hohe Tragfähigkeit, eine schnelle dynamische Wiederherstellungszeit und eine hochstabile Betriebsleistung.

2. Es zeichnet sich durch konstante Geschwindigkeit, hohe Effizienz und Leistungsfaktor sowie einen großen wirtschaftlichen Betriebsbereich aus.

3. Durch die Verwendung von Hochleistungs-Seltenerd-Permanentmagnetmaterialien NdFeB und verlustarmem, nicht korundiertem Elektrostahl ist der Motor klein und leicht.

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

4. Wenn eine große Last plötzlich hinzugefügt oder entladen wird, gibt es keine Leistungswinkelschwingungen, keinen Schrittverlust und keine Betriebsunfähigkeit und keine Schäden am Motor.

5. 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)

6. Es kann in Lüfter- und Wasserpumpenanwendungen verwendet werden, bei denen ein Frequenzumrichter mehrere Motoren antreiben kann;

7. Asynchrone Frequenzumrichter können zum direkten Antrieb dieser Motorenreihe verwendet werden, ohne dass die speziellen Frequenzumrichter mit Permanentmagneten ausgetauscht werden müssen.

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 Permanentmagnet-Direktantriebsmotor durch das Umwandlungssystem in den Betrieb mit Industriefrequenz versetzt. Nach dem normalen Betrieb ist er derselbe wie der ursprüngliche dreiphasige Synchronmotor mit Hochspannungserregung, und es ist keine Einstellung erforderlich. Der Motor spart Effizienz entsprechend der Änderung der Materiallast.

Daher kommt es im tatsächlichen Normalbetrieb zu keinem Verlust bei der Hochspannungsfrequenzumwandlung und beim Transformator (was mehr als 4.5 % der Energieeinsparung des Systems ausmacht) und das gesamte System weist eine höhere Energiespareffizienz auf. Der Startschrank kann den Effekt erzielen, mehrere dreiphasige synchrone Hochspannungserregermotoren mit einem Schrank zu starten, wodurch eine umfassende Eins-zu-viele-Steuerung realisiert wird. Mehrere Motoren können sich ein Startschaltsystem teilen, was die Kosten effektiv senken kann.