Le broyeur à boulets est un dispositif mécanique qui continue à broyer le minerai ou d'autres matériaux après le concasseur pour obtenir des produits à particules plus fines requis par le processus. Son principe de base est de charger un certain nombre de billes d'acier dans son cylindre comme moyen de broyage pour broyer le minerai. Lorsque le cylindre tourne, les billes d'acier installées dans le cylindre sont soulevées à une certaine hauteur pendant que le cylindre tourne sous l'action du frottement et de la force centrifuge, puis projetées vers le bas à une certaine vitesse linéaire. Le minerai est broyé par l'impact des billes d'acier qui tombent, ainsi que par le broyage et le broyage supplémentaires entre les billes d'acier et entre les billes d'acier et la chemise. À l'heure actuelle, il existe deux types de formes d'entraînement pour les broyeurs à boulets utilisés dans les mines nationales :

1. Broyeur à boulets de petit tonnage : moteur asynchrone bobiné + réducteur + grandes et petites couronnes dentées + tambour ;

2. Broyeur à boulets de gros tonnage : moteur synchrone triphasé haute tension + grandes et petites couronnes dentées + tambour ;

Quelle que soit la forme d'entraînement du broyeur à boulets, il y aura de longues chaînes de transmission, une faible efficacité de fonctionnement, une consommation d'énergie élevée du moteur et une charge de travail de maintenance et de révision importante. Dans le contexte des économies d'énergie et de la réduction des émissions, il est urgent de moderniser les technologies d'économie d'énergie.

Avec l'avènement des matériaux à aimant permanent NdFeB hautes performances, les moteurs à aimant permanent ont franchi une étape importante dans leur développement. Le NdFeB a un produit d'énergie magnétique très élevé et son intensité d'induction magnétique résiduelle/force coercitive est importante. L'utilisation d'un nombre réduit d'aimants permanents NdFeB peut produire suffisamment de produit d'énergie magnétique du moteur, de sorte que le volume/la taille du moteur peut être considérablement réduit. Les moteurs synchrones à aimant permanent sont adaptés à la conception avec plusieurs pôles, ce qui réduit considérablement la hauteur de la culasse du noyau du stator/rotor, réduisant ainsi la quantité de noyau et la taille du moteur.

Le nouveau moteur à aimant permanent à démarrage en ligne possède une barre conductrice en forme de cage dans le rotor, qui est la même que la structure du rotor du moteur à induction, en plus de l'aimant permanent intégré dans le rotor du moteur, de sorte qu'il peut générer un couple asynchrone pour obtenir une accélération du rotor lorsqu'il est sous tension. En fonctionnement normal, l'aimant permanent sur le rotor génère un champ magnétique d'excitation qui maintient un certain angle de puissance et tourne de manière synchrone avec le champ magnétique rotatif généré par l'enroulement triphasé. Lorsque la vitesse synchrone est stable, étant donné que la vitesse du champ magnétique du stator est cohérente avec la vitesse du rotor et qu'il n'y a pas de mouvement relatif, aucun courant induit ne sera généré et la barre à cage d'écureuil (barre de cuivre) ne fonctionnera pas. L'aimant permanent et l'enroulement du stator génèrent conjointement un couple moteur.

Différences avec la structure du rotor du moteur asynchrone : le moteur asynchrone est à excitation par cage d'écureuil en cuivre, tandis que le LSPM est à excitation par aimant permanent du rotor.

Structure d'enroulement en cuivre du rotor du moteur asynchrone

Structure à aimant permanent du rotor du moteur synchrone

Les moteurs à aimants permanents à basse tension et à vitesse moyenne à rotation directe (également appelés « moteurs à aimants permanents à démarrage automatique ») présentent les mêmes avantages que les moteurs à aimants permanents à fréquence variable :

1. La nouvelle série de moteurs à aimant permanent à fonctionnement direct présente une forte capacité de charge, un temps de récupération dynamique rapide et des performances de fonctionnement stables et élevées ;

2. Il présente les caractéristiques d'une vitesse constante, d'un rendement et d'un facteur de puissance élevés et d'une large plage de fonctionnement économique ;

3. En utilisant des matériaux d'aimant permanent à base de terres rares NdFeB hautes performances et de l'acier électrique non orienté à faible perte, le moteur est de petite taille et léger ;

Par rapport aux moteurs à aimants permanents à fréquence variable, il présente également les avantages suivants :

4. Lorsqu'une charge importante est soudainement ajoutée ou déchargée, il n'y aura pas d'oscillation de l'angle de puissance, pas de perte de pas et d'incapacité de fonctionnement, et aucun dommage au moteur ;

5. Ce produit peut être démarré directement à fréquence industrielle sans convertisseur de fréquence, peut être contrôlé V/F et peut également être entraîné par une régulation de vitesse de convertisseur de fréquence ; (limité aux produits supérieurs à 750 tr/min)

6. Il peut être utilisé dans les applications de ventilateurs et de pompes à eau où un convertisseur de fréquence peut piloter plusieurs moteurs ;

7. Les convertisseurs de fréquence asynchrones peuvent être utilisés pour entraîner directement cette série de moteurs sans remplacer les convertisseurs de fréquence dédiés à aimant permanent ;

Le nouveau moteur à aimant permanent à entraînement direct haute tension à fonctionnement direct a la même tension et la même vitesse nominale que le moteur synchrone à excitation haute tension triphasé, et le système de démarrage a toutes les fonctions de démarrage à fréquence variable, de fonctionnement à fréquence industrielle et de un à plusieurs. Tout d'abord, le broyeur à boulets à l'extrémité arrière est entraîné pour démarrer lentement à faible vitesse via l'armoire de démarrage. Lorsque la vitesse nominale est atteinte, le moteur à entraînement direct à aimant permanent est mis en fonctionnement à fréquence industrielle via le système de conversion. Après un fonctionnement normal, il est identique au moteur synchrone à excitation haute tension triphasé d'origine, et aucun réglage n'est nécessaire. Le moteur économise l'efficacité en fonction du changement de charge du matériau.

Par conséquent, dans le processus de fonctionnement normal réel, il n'y a aucune perte de conversion de fréquence haute tension et de transformateur (représentant plus de 4.5 % de l'économie d'énergie du système), et l'ensemble du système présente une efficacité d'économie d'énergie plus élevée. L'armoire de démarrage peut réaliser l'effet de démarrage de plusieurs moteurs d'excitation haute tension synchrones triphasés avec une seule armoire, réalisant un contrôle complet de un à plusieurs. Plusieurs moteurs peuvent partager un ensemble de systèmes de commutation de démarrage, ce qui peut réduire efficacement les coûts.