????球磨機(jī)是一種重載大型機(jī)械設(shè)備，它要求與之配套的電動機(jī)必須有足夠大的起動轉(zhuǎn)矩。長期以來人們普遍選用的電機(jī)是繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)。該電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組線圈通過滑環(huán)碳刷和電纜將一定阻值的電阻串接到轉(zhuǎn)子回路中；電機(jī)起動時得到大的起動轉(zhuǎn)矩將磨機(jī)拖動。但磨機(jī)一旦轉(zhuǎn)入正常工作，電機(jī)的這一套起動裝置就成了電機(jī)的累贅，雖然起動電阻已被短接，但滑環(huán)、碳刷和電纜仍串在轉(zhuǎn)子回路中，強(qiáng)大的轉(zhuǎn)子感應(yīng)電流就必然通過這些阻性元件而消耗電能，同時，由于滑環(huán)碳刷連續(xù)不斷的摩擦而使電機(jī)的機(jī)械故障經(jīng)常發(fā)生。另外，由于轉(zhuǎn)子繞組回路中串接有電阻，又使電機(jī)的機(jī)械特性變軟，這對電機(jī)在重負(fù)荷下運(yùn)行非常有害。為解決有滑環(huán)繞線電機(jī)所存在的這些問題，國內(nèi)外的電機(jī)工作者進(jìn)行了大量的研究工作，但都未能很好解決。??
??? 針對有滑環(huán)繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)所存在的上述問題，武漢金路達(dá)電機(jī)有限公司與華中科技大學(xué)新型電機(jī)國家實(shí)驗(yàn)室合作開發(fā)生產(chǎn)的變極起動無滑環(huán)繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動機(jī)（以下簡稱新型電機(jī)）則很好地解決了有滑環(huán)繞線感應(yīng)電機(jī)所存在的上述問題。??
?
??? 新型電機(jī)去掉了滑環(huán)碳刷，去掉了串接的電阻，去掉了用于無功補(bǔ)償?shù)倪M(jìn)相機(jī)，其外觀和鼠籠型電機(jī)相同。新型電機(jī)采用了變極起動方案，其定子采用變極繞組技術(shù)，在定子上放置一套采用變極比為10/8的三相換相法變極繞組（以8極電機(jī)為例），其中10極繞組用于電機(jī)起動，8極用于電機(jī)正常運(yùn)行。而轉(zhuǎn)子回路采用復(fù)合線圈無感繞組技術(shù)。轉(zhuǎn)子在對應(yīng)定子10極工作時，呈現(xiàn)出高阻抗?fàn)顟B(tài)，使電機(jī)的起動電流減小起動轉(zhuǎn)矩增大；但當(dāng)定子繞組切換為8極工作狀態(tài)時，轉(zhuǎn)子又自動地轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)繞組而進(jìn)行高效正常運(yùn)行。??
??? 如前所述，新型電機(jī)是變極起動，即用改變定子繞組的極數(shù)達(dá)到起動目的的，因此它的轉(zhuǎn)子回路中無滑環(huán)、碳刷和電纜，也不串接電阻，這既簡化了轉(zhuǎn)子的機(jī)械結(jié)構(gòu)又消除了傳統(tǒng)電機(jī)所固有故障隱患，使電機(jī)長時間的安全可靠運(yùn)行，值班人員僅對電機(jī)軸承進(jìn)行常規(guī)保養(yǎng)即可。電機(jī)本身基本上處于免維護(hù)狀態(tài)。??
??? 由于新型電機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組是一個完全閉合的回路，因此電機(jī)的控制系統(tǒng)也大為簡化，由下圖所示，它同傳統(tǒng)繞線電機(jī)相比，控制系統(tǒng)省掉了起動電阻柜和進(jìn)相機(jī)柜，其一次回路僅用兩只三相交流開關(guān)即可（相當(dāng)于一只三相雙擲閘刀），二次回路也僅再加一只時間繼電器、一只中間繼電器和過流保護(hù)裝置就滿足要求了，崗位工只需按下“起動”按鈕，電機(jī)即可自動全電壓瞬間起動運(yùn)行。一般情況下，起動時間上6秒左右，當(dāng)工人按下“停止”按鈕，電機(jī)立即停止運(yùn)行，而對于傳統(tǒng)電機(jī)而言，起動操作非常繁雜，有時會造成誤操作。??
新型電機(jī)的功率因數(shù)是由轉(zhuǎn)子的槽形決定的，因此轉(zhuǎn)子槽形可按高功率因數(shù)設(shè)計(jì)，對于8極/6KV的電機(jī)來說，其功率因數(shù)為0.915。而傳統(tǒng)繞線電機(jī)的功率因數(shù)僅0.8左右。因此新型電機(jī)運(yùn)行時不需要外加無功補(bǔ)償裝置，由于功率因數(shù)的提高，可使供電系統(tǒng)的無功損耗減少。??
?
??? 傳統(tǒng)繞線電機(jī)需用進(jìn)相機(jī)進(jìn)行無功補(bǔ)償，而它付出的代價是消耗有功功率。一般來說進(jìn)相機(jī)每小時耗能8~10kwh，新型電機(jī)不用進(jìn)相機(jī)，也就達(dá)到節(jié)約的目的。??
??? 如前所述，傳統(tǒng)繞線電機(jī)由于其機(jī)械特性軟，所以當(dāng)磨機(jī)的負(fù)荷增加時，必然使電機(jī)的轉(zhuǎn)速降低，對于8極電機(jī)來說，其標(biāo)稱額定轉(zhuǎn)速是735轉(zhuǎn)/分，而帶上負(fù)荷后，其轉(zhuǎn)速僅727轉(zhuǎn)/分左右，這樣就使球磨機(jī)偏離了最佳工作轉(zhuǎn)速，就不能確保研磨體沿拋物線下落的高度最大，也就不能確保最大限度地去破碎物料，嚴(yán)重地影響了產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。新型電機(jī)由于無滑環(huán)碳刷和電纜，所以它的機(jī)械特性是硬的，當(dāng)負(fù)荷在較大范圍內(nèi)波動時，其額定轉(zhuǎn)速保持不變，從而使球磨機(jī)一直在最佳工作轉(zhuǎn)速下運(yùn)行。對于水泥磨而言，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下（水泥的比表面積一定）則水泥的產(chǎn)量一般可提高5~10%，而對于選礦用的磨機(jī)而言，它所追求的是礦粉的細(xì)度，因?yàn)榈V粉越細(xì)則選礦效果越好。此時，若確保礦粉產(chǎn)量同原來一樣，則新型電機(jī)所拖動的磨機(jī)生產(chǎn)的礦粉細(xì)度肯定會有一定的提高，從而提高選礦效果。??
??? 綜上所述，無滑環(huán)繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動機(jī)的應(yīng)用可使用戶得到如下的經(jīng)濟(jì)效益：??
??? 1、用戶不需要購置無功補(bǔ)償裝置如進(jìn)相機(jī)等，也不需要配置起動電阻柜，僅此兩項(xiàng)就可為用戶節(jié)約一次投資數(shù)萬元。??
??? 2、用戶不需要購置碳刷、可控硅、交流接觸器等易損件，每月可節(jié)約推護(hù)費(fèi)用數(shù)千元。??
??? 3、由于新型電機(jī)處于免維護(hù)狀態(tài)，可長期連續(xù)可靠運(yùn)行，相對傳統(tǒng)繞線電機(jī)而言，每月可多生產(chǎn)數(shù)小時（傳統(tǒng)繞線電機(jī)每月需停機(jī)數(shù)小時進(jìn)行維護(hù)）。設(shè)備多生產(chǎn)數(shù)小時，對用戶帶來經(jīng)濟(jì)效益是可想而知的。??
??? 4、新型電機(jī)可使被拖動的設(shè)備在最佳速度狀態(tài)下運(yùn)行，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下可使設(shè)備產(chǎn)量提高5~10%，而在保證產(chǎn)量一定的前提下，又可使產(chǎn)品質(zhì)量有很大提高。??
??? 5、新型電機(jī)過負(fù)荷能力強(qiáng)，抗沖擊能力強(qiáng)，可在設(shè)備過負(fù)荷5%工況下運(yùn)行。新型電機(jī)特別適合于軋鋼設(shè)備。??
??? 6、在某一時段內(nèi)，球磨機(jī)的耗電量和水泥產(chǎn)量相除即為單位能耗，然后再同傳統(tǒng)繞線電機(jī)拖動的球磨機(jī)單位能耗進(jìn)行比較，即可算出單位能耗的節(jié)電率，單位能耗節(jié)電率為5~10%。新型電機(jī)節(jié)約的電能是相對于傳統(tǒng)繞線電機(jī)多浪費(fèi)電能而言，它由以下幾部份組成：①強(qiáng)大的轉(zhuǎn)子電流流過滑環(huán)碳刷電纜消耗的電能，例如380KW/10KV轉(zhuǎn)子電流為471A電阻僅0.06歐姆，則耗電：471×471×0.06=13300W=13.3KW，電纜越長耗電越多。②進(jìn)相機(jī)耗電5-10?KW。③傳統(tǒng)繞線電機(jī)轉(zhuǎn)差損耗比新型電機(jī)多一倍，?使電機(jī)發(fā)熱嚴(yán)重。④傳統(tǒng)電機(jī)滑環(huán)需用風(fēng)扇降溫，風(fēng)扇耗電1?KW④進(jìn)相機(jī)，起動電阻柜各有一臺交流接觸器，每個接觸器線圈耗電500W。2×500?W=1KW。