通过对辊压机电机进行电气改造降低辊压机电机损坏频次探讨

阮石宝，李小锋

（云南建工云岭水泥有限公司 云南 昆明 650220）

1 辊压机在水泥生产中的作用。

在辊压机面试之前，承担水泥粉磨的设备主要是管磨机。管磨机由于其自身的结构跟粉磨原理的限制，根据世界各地粉磨工作研究人员的研究统计结果表明，管磨机能耗很高但粉磨效率却是极低，大概只能达到百分之几。几乎绝大部分能源都消耗在了声能、研磨介质磨损、磨机衬板磨损上。

经研究实践表明用于水泥粉磨的混合物料在50～300MPa 的压力下就能结块成为料饼。而且料饼中已含有20～30%的细粉,有60%的物料颗粒小于2mm，即便是稍大一点的颗粒物料内部也产生了微裂纹，这样就使得混合物料的强度大大降低，对管磨进一步粉磨极为有利，我公司承担这一工作的就是辊压机。辊压机的应用大大提高了管磨的粉磨效率使得管磨的能耗大大降低。

2 某公司辊压机在生产中存在的问题。

某公司主要生产PPS32.5R、PPS42.5 和PO42.5水泥，水泥粉磨时混合物料有熟料、磷渣、磷石膏、粉煤灰、炉渣等，磷渣和磷石膏水分含量较高，配合完成物料的综合水分PPS32.5 达到4.97%雨季甚至达到5.62%（详见表1）。高水分物料进入稳流仓，会结块导致堵料、塌料，一但塌料会瞬间增大辊压机负荷。

表1 水泥粉磨混合物料水分/%

使辊压机跳停。辊压机跳停后物料无法通过就会将辊压机前部的物料通道全部堵死，就需要花费大量的人力进行通堵。经常性的堵死跳停还会对电机造成隐性损伤，降低辊压机电机绕组的绝缘性能，一旦绝缘性能降低到一定程度，就会发生击穿，烧毁动辊电机，2017 年到2019 年3 月就烧了8 次，电机的修理费用一般每次都在2 万元以上。

3 辊压机系统技术改进

并联增加动力电容提高电机功率因素（见图1）。辊压机电动机的改进辊压机电机由活辊电动机跟固辊电机组成，原定活辊电动机、固辊电动机均为三相异步电动机额定功率均为220Kw、额定电流均为425A、防护等级均为IP44。但在实际生产中经测量主要负荷集中在活辊电动机最大电流已超额定电流30%。固辊电动机最大电流也超额定电流5%。将活辊电动机由原设计的220KW 提升至250KW，将额定电流425A 提高到511.5A。

在活辊电动机和固辊电动机的进线端，三相之间各两两并联增加各2 只动力电容，利用电容器的充放电功能，将交流电的无功电能对电机的有功电能消耗进行补偿，提升电机性能的同时减少电能消耗，减少线路和电动机的无功功率，增加电动机的功率因数，降低电机电流波动。由于系统中的负载，大部分是感性负载，因此总电流I将滞后电压U 一个角度∮，如果将并联电容与负载并联，则电容电流将抵消一部分电感电流，从而使电感电流减小，总电流I 也减小，功率因素将提高，由于有功功率P=S*COS∮,当设备的视在功率S 一定时，如果功率因素COS∮提高，则功功率P 也随之增大，设备的有功出力也就提高了。

图1 并联增加动力电容电路图

由（1）式可见，当功率因素提高后，将使功率损失大大下降；因此使得在线路和变压器中的电能损失下降。改善电压质量△U 为。

（2） 式中：

△U 线路中的电压损失，P：有功功率，KW，Q：无功功率，Kvar，U：额定电压，KV ，R：线路总电阻，Ω，X_L：线路感抗，Ω。由上式可见，当线路中的无功功率Q 减少后，电压损失△U 也减少。

提升电机绕组等级，增加测温元件。通过技术改进将电机绕组耐热等级由F 级提升至H 级，在电机绕组上加入热电阻，在外界增加测温器，将热电阻跟测温器用信号线相联，检测电机绕组温度，对电机进行保护。

通过对辊压机电机的改进，大幅提升了电机的稳定性跟能效。在提升了辊压机台产的同时降低了电机的电流，节约了电能，有效的降低了辊压机堵死跟烧电机的频次，2019 年4 月技改完成后至今没有发生过电机烧毁。

表2 辊压机电动机技改前后空载运行电流对比

表3 辊压机电动机技改前后负载运行电流对比

表4 吨水泥粉磨工序电耗对比

4 结语

在对水泥生产辊压机系统改进后，整个水泥生产过程更加顺畅，水泥粉磨生产质量得到可靠保证，辊压机系统电动机经常烧坏情况得到根本改变，水泥粉磨工序电耗大大降低，改进后的效果显著。