盘江精煤股份有限公司土城矿选煤厂是设计能力为300万吨/年的矿井型炼焦煤选煤厂，于2010年6月正式投产使用，采用全原煤不分级、不脱泥重介、粗煤泥采用煤泥重介旋流器进行回收，细煤泥浮选，尾煤泥压滤、干燥联合流程。我厂现场设备使用的电机全部都是普通异步电动机，能耗偏高，设备的总装机功率达到10982KW，其中运行功率达到9320kw，设备满负荷运行时，每小时耗电量达到9320kw，按照平均每天开机16小时，每月（按照23天计算）消耗电量342.97万千瓦时，电力消耗大。

针对选煤厂电耗大的问题，我厂引进了三台工业智能电机，其主要工作原理如下：

工业智能电机的工作原理与电励磁同步电机相同，区别在于前者是以永磁体替代励磁绕组进行励磁。当永磁电机的三相定子绕组（各相差120°电角度）通入频率为f的三相交流电后，将产生一个以同步转速推移的旋转磁场。稳态情况下，主极磁场随着旋转磁场同步转动，因此转子转速也是同步转速，定子旋转磁场恒与永磁体建立的主极磁场保持相对静止，它们之间相互作用并产生电磁转矩，驱动电机旋转并进行能量转换。

工业智能电机的特点如下：

1、节能。节能原理：电机在运作的时候首先需要励磁才能开始运转，在启动的时候是最耗能的，在启动电机的时候或许都发现和电机连接在一起的灯都会突然暗以下，一旦启动后电流就平稳了，这就是因为普通电机需要消耗大量的“励磁电流”，而使用稀土永磁体的电动机，“彻底去掉了永磁线圈”，运行起初不用消耗大量的电能先去励磁，直接靠它本身的永磁体就能很快而且节能的启动，由于它去掉了励磁线圈，在运行中也会省去转动时的它所需要消耗的那部分电能，自然也就节能很多了。

原理及结构的革命性改变，是电机能耗大幅降低，节能效果可达30.00%-70.00%，远远高于工信部电机提升计划节能目标的5.00%-10.00%。

2、通过降低电磁能、热能、机械能的损耗来提高电机的输出功率，高效节能，转速可从0-5000rpm根据需要调节（目前国内使用的异步电机可调速范围小，如另配调速装置，则会大大提高设备成本）。1000w以下的小电机效率可达90.00%以上，更重要的是奇特的控制设计，使该电机的系统效率比现有永磁盘式电机的系统效率高得多。

3、启动扭矩大，为传统电机的3-5倍;

4、过载能力强：可在过载5倍条件下工作;

5、温升小：由于电机无铁损，且铜损很小，一般温升不超过+30℃，无需强制冷却;

6、寿命長、噪声低：基本上相当于所用轴承的寿命和噪声;

7、无负载是无阻尼：因为无铁芯，所以电机静态阻尼为零;

8、可连续无极调速，转速不设上限（主要受轴承、材料强度限制）;

9、专用控制器设计独特、性能可靠，价格便宜;

10、特殊的磁路设计;机壳外静态磁场趋零;

11、无刷、无火花满足在防爆环境下运行;

12、既可为外转子，也可为内转子;

13、可实现恒定扭矩;

14、运行平稳、振动小、平衡精度高;

与电磁式同步电动机相比较，永磁同步电动机具有以下优点：

1、永磁同步电动机无需电流励磁，不设电刷和滑环，因此结构简单、使用方便、可靠性高。

2、永磁同步电动机转子上无励磁损耗。永磁同步电动机的效率比电磁式同步电动机要高，并且其功率因数可以设计在1.0附近。就是在低负载时，其功率因数仍可达到0.9以上，普通电机只能达到0.6左右。

3、因其转子采用永磁铁，其体积比普通同功率电动机小，重量轻（只用相同异步电动机的一半重量），电动机温升低（实际使用测量只有45度左右，原电机达到65度），电机运行平稳，噪音小。

4、永磁同步电动机，无功功率节电率可达85%;有功功率节电率可达23%-25%，节电效果十分明显。

工业智能电机的应用范围极为广泛，几乎遍及航空、航天、装备制造、工农业生产和日常生活的各个领域。它包括永磁同步电动机、永磁发电机、直流电动机、无刷直流电动机、交流永磁伺服电动机、永磁直线电动机、特种永磁电机及相关的控制系统，几乎覆盖了整个电机行业。

我厂将三台工业智能电机分别在循环水泵（厂内自编号619，功率250KW，以下简称619）、干燥鼓风机（厂内自编号812，功率55KW，以下简称812）、原煤胶带运输机（厂内自编号301，132KW，以下简称301）中使用，使用一段时间后，通过对现场数据的统计，具体见下表：

从表1- 6提供的数据可以看出，619智能电机较普通电机节能12.28%，301智能电机较普通电机节能16.399%，812智能电机较普通电机节能11.82%，平均节能13.50%。若选煤厂电机全部更换成智能电机，不计电机一次性投入的情况下，每月节约电量46.30万千瓦时，节约电费（电费按照0.5712元/千瓦时计算）26.45万元。

当然，在三台智能电机在选煤厂试用过程中，也同样存在很多问题，具体有：

1、619工业智能电机运行一段时间后，频繁报故障，且每次报故障后都需要很长一段时间才能解除，严重影响我厂的正常生产;

2、812工业智能电机在我厂使用约1个月时间，就出现故障，现已无法运行，不能保证我厂连续生产;

3、工业智能电机属于同步电机，当设备出现故障时，我厂机电检修人员无法对该设备进行检修，必须返厂维修，无法保证生产的连续性。

4、控制较为麻烦，需采用专用控制器进行启动。

5、存在最大转矩受永磁体去磁约束，抗震能力差，高转速受限制。

结束语：

针对上述存在的问题，尤其是第1、2条，厂家暂时没有较好的办法解决，如果长期使用就会影响到我厂的生产。所以，智能电机没有在我厂得到全面的推广应用，但随着时间的推移，我相信上述问题肯定能够得到逐步解决，届时，智能电机将全面取代普通电机，达到选煤厂节能降耗的目的。

作者简介：

张祥（1984-），男，贵州盘县人，助理工程师，现任贵州盘江精煤股份有限公司土城矿选煤厂技术员。