永磁电机直驱系统考察报告
稀土永磁直驱电机是国家稀土永磁电机工程技术研究中心唐任远院
士的一项研究成果。

它无减速系统，具有低转速、大扭矩直接启动特性；
已实现变频控制、根据负荷调速功能。

应用在皮带输送机驱动中，有效
解决皮带机动态张力波对皮带和设备造成的冲击危害。

一、永磁电机的制造特点
1、在电机转子中嵌入稀土永磁体：
由于稀土永磁体的高磁能积和高矫顽力（特别是高内禀矫顽力），
使永磁电机具有体积小、重量轻、效率高、特性好等一系列优点，广泛
应用在航空、航天、航海及工业与民用方向。

目前煤矿中主要应用于皮带输送机，研究方向趋于煤矿提升系统采用永磁电机直驱控制。

2、电机定子绕组灌注树脂，提高绝缘强度：
电机定子线槽采用大开口燕尾槽、绕组整体镶嵌技术；绝缘树脂封
装，电机的耐水、防潮性能得到很大提高，从而能够承受较恶劣环境下
的使用损害，延长设备寿命。

二、电机直驱系统的特点
1、免维护：无减速系统及附属的液压系统、冷却系统，机械传动
效率接近100%；维护难度降低，（电机轴承需定期润滑，维护量较少）
维护成本降低。

、可靠性提高、噪音更低：无齿轮传动，噪音低；机械磨损造成2．的精度损失得到有效控制，寿命更长；
3、变频控制：无冲击：永磁电机可控性好，具备零速满转矩输出
特性，可以实现重载起动，同时较好地解决了长距离、大运量皮带机的
多驱功率平衡问题；具备低速验带功能（考察井下现场未试验该功能）。

变频调速：采用矢量控制，双闭环（速度环、电流环）调节，实现
“S”曲线起动、停车、根据负载调整皮带运行速度的效果；并采用
四
象限运行方式能解决下运制动及紧急停车问题。

变频器匹配电抗器和滤波装置，不会污染电网和干扰其他设备的正
常工作。

4、安装更方便：部件数量减少，系统简单。

同比电机、减速机传
动系统，安装尺寸减小，特别是井下设备硐室尺寸较小，具有安装方便、
传动链缩短，振动更小、系统运行的更加平稳等优点。

三、缺陷：
1、永磁电机应用于煤矿机电设备，装机容量较大时（30%以上），
对电网造成污染或干扰其他设备的正常工作。

该缺陷也是变频控制技术
需研究解决的一个课题。

目前应用于煤矿皮带机时，总装机容量较小，
不会形成“电网垃圾”。

2、厂家需解决物联网技术：即设备在用户使用过程中出现故障，
或设备实时运行参数，通过物联网技术，同步上传厂家，做到监测、
控，更好的服务客户。

四、考察体会
永磁电机应用于煤矿重要皮带运输机，是煤矿皮带机运输系统的重大革新。

兖矿鲍店煤矿井下现场考察中，原皮带采用 3 台200KW 电机驱动，2 用1 备；电压1140V。

试用一台400KW 永磁电机后，另 2 台200KW 电机备用。

现场皮带起动 2 次，重载运煤30min 左右。

1、永磁电机零速起动，皮带缓慢运行，起动力矩较大，电机富裕
能力强，对于皮带，无全速起动造成的的冲击危害，振动小，噪音低。

2、通过变频装置观察电机运行参数，全时运行电流稳定，电机温
升保持在40℃，且皮带空载时，变频器根据电流、频率值，与设定值
比对后，自动降频运行，实现智能控制。

3、永磁电机外形尺寸略大于同功率电机（宽度方向），长度小于同
功率电机，考虑井下机电硐室实际情况，高度增多部分可忽略。

基础+
地脚螺栓安装，外接冷却水管。

安装简单，方便实用。

4、采购价格：
目前该项技术处于推广使用期，价格较高，据厂家推销人员介绍，
单台采购价格为同功率电机、减速机、冷却、润滑装置总价格的 1.2 倍。

例如原设计280KW 防爆电机传动的，（厂家设计永磁电机降到
250KW 左
右），购置防爆型永磁电机价格约在120 万元。

远期永磁电机普及后，
厂家趋向于合同能源管理模式，即设备免费使用，只收取一定年度节电
产生的费用。

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永磁电机图片
电机定子线槽
电机铭牌75KW．变频器控制屏
附件：电机实时转动视频
视频中噪声为外界环境噪声，实际电机空载运行声音很小。