某水泥公司2500t/d生产线配套4.5MW余热发电系统，凝汽器循环冷却水通过冷却塔上安装的冷却塔风机通风冷却。长时间运行后，冷却塔内部冷却风机驱动及动力部分会导致冷却塔风机振动较大，影响风机安全运行，存在较大安全隐患。通过采用我们的磁电机改造，省去减速机和连接长轴，避免振动，保证系统安全稳定运行。同时，使用永磁电机后节能效果明显。
背景
余热发电冷却塔风机电机采用Y系列异步电机，是国家高耗能落后机电设备中待淘汰的设备。减速机与电机驱动通过近3m长的长轴连接，经过长时间的运行，减速机与传动轴的磨损引起较大的振动，已经影响设备的安全运行，需要更新，但整套更换的总体成本高于永磁电机的成本，因此建议对永磁电机进行改造以避免振动。但整套整体更换成本较高，与永磁电机相比，成本差异并不大，因此建议将风扇电机更换为高效永磁低速直驱电机，在工业领域具有明显的节能效果。
改造要求及技术分析
原有风机驱动系统为异步电机+传动轴+减速机，存在以下技术缺陷：①驱动过程复杂，过程损耗大，效率低；
② 部件故障点有3个，增加了维护检修工作量；
③专用减速机配件及润滑成本高；
④无变频调速，无法调节速度，造成电能浪费。
高效永磁低速直驱方式具有以下优点：
①高效节能；
②可直接满足负载转速和扭矩要求；
③无减速机和传动轴，机械故障率降低，可靠性提高；
④采用变频器控制，调速范围0~200r/min。因此，驱动设备的结构改为高效永磁低速直驱电机，可以发挥低转速、大扭矩的特点，减少设备的故障点，降低维护成本和修复难度大大降低，损失减少。通过永磁高效低速直驱电机的改造，可节省电能25%左右，达到降本增效的目的。
改造方案
根据现场条件和现场要求，设计高效永磁低速直驱电机，将电机和风机现场安装，并在动力室增加变频器控制柜，以便中央控制可自动控制启停和调节转速。电机绕组、轴承温度、振动测量仪表均现场更换，并可由中控室监控。新旧传动系统参数如表1所示，改造前后现场照片如图1所示。
图1
独创的长轴和变速箱结构永磁电机直联风扇
影响
余热发电循环塔冷却风机系统改为永磁直驱电机后，电能节省达到25%左右，风机转速173r/min时，电机电流42A与改造前电机电流58A相比，每台电机功率每天减少8kW，两台电机节省16kW，运行时间按每年270d计算，年节约成本16kW×24h×270d×0.5元/kWh=5180万元。0.5元/千瓦时=51800元。该项目总投资25万元，因减少减速机、电机、传动轴采购成本12万元，同时减少设备停机损失，恢复周期为（25-12）÷5.18=2.51（年） ）。淘汰了老旧低效耗能设备，设备运行安全平稳，投资效益明显，安全运行效果明显。
明腾简介
安徽明腾永磁机电设备有限公司（https://www.mingtengmotor.com/）是一家集永磁电机研发、制造、销售、服务于一体的高新技术企业。
公司是“国家机电能效提升产业联盟”理事单位、“电机及系统节能技术创新产业联盟”副理事长单位，负责起草GB30253-2013《永磁同步电机能效限值》能效值及能效等级 公司负责起草GB30253-2013《永磁同步电动机能效限定值及能效等级》、JB/T 13297-2017《TYE4系列三相永磁同步电动机技术条件》（第80-355号）”、JB/T 12681-2016《TYCKK系列（IP44）高效高压永磁同步电动机技术条件》等永磁电机相关国家和行业标准。公司于2023年荣获国家专精特新企业称号，产品通过中国质量认证中心节能认证，并入围国家能源部“节能之星”产品目录中国工业和信息化部暨2019年、2021年第五批绿色设计产品名单
公司始终坚持自主创新，秉承“一流产品、一流管理、一流服务、一流品牌”的企业方针，打造中国有影响力的永磁电机研发与应用企业依靠创新团队，为用户量身定制智能永磁电机系统节能解决方案，公司的高压、低压、直驱、防爆永磁电机我们的高、低压、直驱和防爆永磁电机已成功运行在矿山、钢铁、电力等不同领域的风机、水泵、带磨机、球磨机、搅拌机、破碎机、铲运机、抽油机、旋压机等负载上电力等，取得了良好的节能效果，获得了广泛好评。
发布时间：2024年3月28日