Guide för krossar för synkrona och högt vridmoment för pulveriseringsmotorer

Varför krossnings- och pulveriseringsutrustning behöver specialbyggda motorer

Synkronmotorer för krossdrift och pulveriseringsmotorer med högt vridmoment finns båda för att lösa samma underliggande problem: standardaduktionsmotorer kämpar med stötbelastningen, cykliska vridmomentkrav och startförhållanden som krossnings- och pulveriseringsutrustning sätter på ett drivsystem. En käftkross eller hammarkvarn drar inte en stadig, förutsägbar belastning – vridmomentet ökar kraftigt varje gång en bit av sten, malm eller material fastnar eller går sönder under krossningen, och motorn måste absorbera spiken utan att stanna eller snubbla offline.

Synkronmotorer specificeras vanligtvis för stora, kontinuerliga krossar — Gyratoriska och konkrossar i gruvdrift och aggregatdrift — där deras fasta synkrona hastighet och förmåga att korrigera effektfaktorn ger verkliga effektivitetsvinster i stor skala. Pulveriseringsmotorer med högt vridmoment, ofta induktionskonstruktioner med förstärkt rotorkonstruktion , väljs för kvarnar och pulveriserare där startmoment och ihållande överbelastningskapacitet under cyklisk belastning är mer än de effektfaktorfördelar som synkronmotorer ger.

Startmoment: specifikationen som blir underskattad

Krossar och pulveriserare startas ofta under belastning - med material som redan sitter i krosskammaren snarare än ett tomt starttillstånd - vilket kräver betydligt högre startmoment än en allmänmotor med samma hästkrafter levererar.

Typiska startmomentintervall beroende på motorkonstruktion och deras lämplighet för krossutrustning.

Att specificera med enbart hästkrafter, utan att kontrollera startvridmomentet mot utrustningens faktiska krav på laddad start, är ett av de vanligaste och dyraste motorvalsfelen i denna utrustningskategori — en underskattad motor kan fungera bra vid ett lätt belastningstest men stannar eller snurrar upprepade gånger när materialet faktiskt matas genom krossen.

Varför synkronmotorer är vettiga i större skala

Synkronmotorer körs med ett fast varvtal som är låst till den elektriska matningsfrekvensen, snarare än den slirberoende hastigheten för en induktionsmotor, och detta erbjuder två fördelar som är viktigast för stora, kontinuerliga installationer:

• Effektfaktorkorrigering — en överexiterad synkronmotor kan leverera ledande reaktiv effekt till anläggningens elektriska system, kompensera den eftersläpande effektfaktorn från andra induktionsbelastningar och minska belastningsfaktorn
• Högre effektivitet vid stora hästkrafter — Synkronmotorer upprätthåller i allmänhet högre verkningsgrad än jämförbara induktionsmotorer vid märkeffekter över ungefär 1 000 hk, vilket är där stora rotor- och konkrossar vanligtvis arbetar

Under den skalan uppväger ofta den extra kostnaden och komplexiteten för synkronmotorexcitationssystem och startutrustning fördelarna med effektivitet och effektfaktor, varför mindre och medelstora krossnings- och pulveriseringstillämpningar oftare använder induktionskonstruktioner med högt vridmoment istället.

Rotor och lagerkonstruktion för hållbarhet vid stötbelastning

Utöver vridmomentet skiljer sig den mekaniska konstruktionen av en kross- eller pulveriseringsmotor från konstruktioner för allmänna ändamål på sätt som direkt påverkar livslängden vid upprepad stötbelastning:

1. Förstärkta rotorstänger och ändringar är designade för att hantera den termiska och mekaniska påfrestningen av upprepade högströmsstarter och vridmomentspik utan att spricka eller lossna med tiden.
2. Kraftiga lager, ofta överdimensionerade i förhållande till motorns hästkrafter, är specificerade för att absorbera radiell stötbelastning som överförs tillbaka genom drivkopplingen från krossningen.
3. Robust axel- och kopplingskonstruktion står för den vridningschockbelastning som är unik för krossutrustning, eftersom en axel som endast är dimensionerad för vridmoment i stabilt tillstånd kan tröttas ut och misslyckas vid upprepad stötbelastning långt före dess beräknade livslängd.

En motor som är klassad för rätt hästkrafter och vridmoment men byggd enligt en allmän industristandard, snarare än en standard för kross/pulveriserare, visar ofta för tidigt lager- eller rotorfel, speciellt eftersom den mekaniska konstruktionen inte var konstruerad för stötbelastning i första hand.

Frågor att bekräfta innan du anger en motor

Några applikationsdetaljer avgör om en synkron- eller induktionsmotor med högt vridmoment är rätt passform, och att få dem fel i specifikationsstadiet är mycket dyrare att korrigera än att få dem rätt i förväg:

• Vilket är det faktiska belastade startmomentkravet, baserat på om utrustningen startar tom eller under materialbelastning?
• Vilket hästkraftsområde faller installationen inom, eftersom den tröskeln till stor del avgör om fördelarna med synkronmotorer motiverar den ökade systemkomplexiteten?
• Vilken startmetod finns tillgänglig på platsen - full spänning, reducerad spänning eller mjukstartare - eftersom detta påverkar både motorval och den elektriska infrastruktur som behövs för att stödja den?

Att arbeta igenom dessa frågor med utrustningstillverkarens arbetscykeldata i hand, snarare än att förlita sig på en generisk sökning av hästkrafter till motor, är det mest tillförlitliga sättet att undvika att underspecificera en motor för de stötbelastningar som krossning och pulverisering av utrustning faktiskt producerar.