Máy nghiền bi là một thiết bị cơ khí tiếp tục nghiền quặng hoặc các vật liệu khác sau khi qua máy nghiền để thu được các sản phẩm dạng hạt mịn hơn theo yêu cầu của quy trình. Nguyên lý cơ bản của nó là nạp một số lượng bi thép nhất định vào xi lanh của nó như một phương tiện nghiền để nghiền quặng. Khi xi lanh quay, các bi thép được lắp trong xi lanh được nâng lên một độ cao nhất định khi xi lanh quay dưới tác động của lực ma sát và lực ly tâm, sau đó được ném xuống với tốc độ tuyến tính nhất định. Quặng bị ảnh hưởng bởi các bi thép rơi xuống. Nó bị nghiền nát bởi tác động của bi, cũng như sự nghiền nát và nghiền bổ sung giữa bi thép và bi thép, và giữa bi thép và lớp lót.

Với sự ra đời của vật liệu nam châm vĩnh cửu neodymium iron boron (NdFeB) hiệu suất cao, động cơ nam châm vĩnh cửu đã đạt được bước phát triển quan trọng. NdFeB có sản phẩm năng lượng từ cao và cường độ cảm ứng từ dư/lực cưỡng bức lớn. Với ít nam châm vĩnh cửu NdFeB hơn, có thể tạo ra đủ sản phẩm năng lượng từ của động cơ, do đó có thể giảm đáng kể thể tích/kích thước của động cơ. Động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu phù hợp để thiết kế với số lượng đa cực, có thể giảm đáng kể chiều cao của ách lõi stato/rôto, do đó giảm lượng lõi sắt và giảm kích thước của động cơ.

Động cơ nam châm vĩnh cửu khởi động trực tiếp mới (PMSM khởi động trực tiếp)

Ngoài các nam châm vĩnh cửu nhúng, động cơ nam châm vĩnh cửu khởi động trực tiếp mới còn có các thanh hình lồng có cấu trúc giống như rôto động cơ cảm ứng, có thể tạo ra mô men xoắn không đồng bộ để tăng tốc rôto khi được cấp nguồn. Trong quá trình hoạt động bình thường, từ trường kích thích do các nam châm vĩnh cửu trên rôto tạo ra duy trì một góc công suất nhất định và quay đồng bộ với từ trường quay do cuộn dây ba pha tạo ra. Khi tốc độ đồng bộ ổn định, tốc độ từ trường stato nhất quán với tốc độ rôto và không có chuyển động tương đối, do đó không tạo ra dòng điện cảm ứng. Các thanh lồng sóc (thanh đồng) sẽ không hoạt động và nam châm vĩnh cửu và cuộn dây stato sẽ cùng nhau tạo ra mô men xoắn dẫn động.

Sự khác biệt giữa cấu trúc rotor của động cơ không đồng bộ: động cơ không đồng bộ là loại kích từ bằng đồng lồng sóc, trong khi LSPM là loại kích từ bằng nam châm vĩnh cửu rotor;

(Cấu trúc cuộn dây đồng của rotor động cơ không đồng bộ)

(Cấu trúc nam châm vĩnh cửu rotor động cơ đồng bộ)

Động cơ nam châm vĩnh cửu khởi động trực tiếp mới (PMSM khởi động trực tiếp)

Động cơ nam châm vĩnh cửu điện áp thấp, tốc độ trung bình và khởi động trực tiếp (còn gọi là “động cơ nam châm vĩnh cửu tự khởi động”) có cùng ưu điểm như động cơ nam châm vĩnh cửu tần số thay đổi:

• Dòng động cơ nam châm vĩnh cửu khởi động trực tiếp mới có khả năng chịu tải mạnh, thời gian phục hồi động nhanh và hiệu suất vận hành ổn định cao;
• Nó có đặc điểm là tốc độ không đổi, hiệu suất và hệ số công suất cao, phạm vi hoạt động kinh tế rộng;
• Sử dụng vật liệu nam châm vĩnh cửu đất hiếm NdFeB hiệu suất cao và thép điện không định hướng có tổn thất thấp, động cơ có kích thước nhỏ và trọng lượng nhẹ;

So với động cơ nam châm vĩnh cửu tần số thay đổi, nó còn có những ưu điểm sau:

• Khi đột nhiên thêm hoặc dỡ tải một tải trọng lớn, sẽ không có hiện tượng dao động góc công suất, không mất bước và không thể vận hành, không làm hỏng động cơ;
• Sản phẩm này có thể khởi động trực tiếp ở tần số công nghiệp mà không cần biến tần, có thể điều khiển V/F và cũng có thể được điều khiển bằng cách điều chỉnh tốc độ biến tần; (giới hạn ở các sản phẩm có tốc độ trên 750 vòng/phút) Có thể sử dụng biến tần để điều khiển nhiều động cơ trong các ứng dụng quạt và bơm nước;
• Dòng động cơ này có thể được điều khiển trực tiếp bằng bộ biến tần không đồng bộ mà không cần phải thay thế bộ biến tần chuyên dụng nam châm vĩnh cửu;

Máy nghiền bi đồng bộ kích thích ba pha, tốc độ thấp, truyền động trực tiếp, điện áp cao có những vấn đề sau:

Hiệu quả thấp: Chế độ truyền động động cơ đồng bộ kích thích ba pha hiện tại có mức tiêu thụ năng lượng cao và hiệu suất thấp. Động cơ cần được trang bị hệ thống kích thích bên ngoài đặc biệt để cung cấp dòng điện kích thích cho rôto để tạo ra từ trường kích thích, tương tác với từ trường quay của stato, để rôto tạo ra mô-men xoắn và thực hiện chuyển động quay của động cơ. Do đó, năng lượng kích thích bổ sung bị tiêu thụ, dẫn đến hiệu suất động cơ thấp.

Độ tin cậy thấp: Động cơ đồng bộ kích từ ba pha có hệ thống kích từ phức tạp (cuộn dây kích từ, vành trượt, hệ thống cung cấp điện kích từ, v.v.), có kích thước và trọng lượng tương đối lớn, cấu trúc phức tạp, quy trình sản xuất nghiêm ngặt, độ tin cậy của hệ thống thấp và khối lượng công việc bảo trì lớn. Ngoài ra, cường độ từ trường của động cơ đồng bộ kích từ ba pha cần được hệ thống điều khiển kiểm soát chính xác, do đó hệ thống điều khiển có yêu cầu cao.

Bảo dưỡng cao: Động cơ đồng bộ kích thích ba pha có hệ thống kích thích phức tạp, cuộn dây kích thích và vành trượt cần được bảo dưỡng sau mỗi vài năm, chi phí bảo dưỡng tương đối cao;

Quá trình tải và dỡ hàng gặp nhiều khó khăn: Trong quá trình tháo lắp động cơ đồng bộ kích từ ba pha công suất vừa và lớn, cần phải tháo rời và lắp ráp stato, rôto và các thành phần hỗ trợ, đòi hỏi độ chính xác cao, tốn nhiều thời gian và công sức.

Động cơ nam châm vĩnh cửu dẫn động trực tiếp điện áp cao mới hoạt động trực tiếp có cùng điện áp và tốc độ định mức như động cơ đồng bộ kích thích điện áp cao ba pha và hệ thống khởi động có tất cả các chức năng khởi động tần số thay đổi, hoạt động tần số công nghiệp và một-nhiều. Đầu tiên, máy nghiền bi ở đầu sau được dẫn động để khởi động chậm ở tốc độ thấp thông qua tủ khởi động. Khi đạt đến tốc độ định mức, động cơ dẫn động trực tiếp nam châm vĩnh cửu được chuyển sang hoạt động tần số công nghiệp thông qua hệ thống chuyển đổi. Sau khi hoạt động bình thường, nó giống như động cơ đồng bộ kích thích điện áp cao ba pha ban đầu, không cần bất kỳ điều chỉnh nào. Động cơ tiết kiệm hiệu quả theo sự thay đổi của tải vật liệu;

Do đó, trong quá trình vận hành bình thường thực tế, không có tổn thất về biến tần và máy biến áp cao áp (chiếm hơn 4.5% tiết kiệm năng lượng của hệ thống), toàn bộ hệ thống có hiệu suất tiết kiệm điện năng cao hơn và tủ khởi động có thể đạt được hiệu quả khởi động nhiều động cơ kích từ cao áp đồng bộ ba pha bằng một tủ, thực hiện điều khiển toàn diện một-nhiều và nhiều động cơ có thể chia sẻ một bộ hệ thống chuyển mạch khởi động, có thể giảm chi phí hiệu quả.