Page 54 - 《橡塑技术与装备》2025年4期

橡塑技术与装备
HINA R&P TECHNOLOGY AND EQUIPMENT

表 1 剪切型转子分类
序号 转子形式 特点 适合工艺 转子速比 备注
剪切力大，分散性好， 相当于神钢的 4WH 转子，因效率较高，目前
1 SG 四棱高效型转子 塑炼、混炼 异步或同步
效率高。 应用最多
分散性、同一性好，
2 TB 四棱同步转子 塑炼、混炼、终炼 同步 相当于 Ferrel 的 ST 转子，冷却效果好。
排胶温度低。
剪切力大，分散性好， 比 SG 四棱高效转子效率提高 11%，炭黑分散
3 LG 六棱高效转子 塑炼、混炼 同步
效率高。 度等级高 2 级。
转速提升 8 r/min，排胶温度下降 5 ℃，工艺
分布性能好，属低温 终炼、高组分白炭黑胶料
4 DW 低温非对称转子 异步 配方时间减少 5 s ；吨胶耗电下降 7.5%，产能
转子。 混炼和高硫配方终炼
提升 11%。
5 SZ 四棱终炼转子 升温慢、效率较低 终炼 异步 类似于 GK-N 系列的 ZZ2 转子，比较适合终炼。
分布性能好，属低温 高组分白炭黑胶料混炼、 适用于温度敏感的配方材料混炼和终炼，效率
6 NTB 四棱新同步转子 同步
转子。 终炼 提高约 10%。
件，故与传统电机相比，结构简单，体积较小，重量 由于密炼机主电机功率较大，其节电效果（节电基数
较轻 ；而且在运行时，故障率远低于传统电机。 或绝对值）比较明显。
（2）由于永磁电机消除了电枢电阻损耗和铁损耗， 4.2.1 密炼机直流电机的置换
故永磁电机的效率比传统电机要高 ；而且永磁电机电 上世纪九十年代生产的大容量密炼机基本都是配
流和功率之间的相位角接近于零，因此功率因素较高， 备直流主电机，通过直流调速器完成密炼机的转速调
更为节能。 整。通过使用验证，直流电机的能耗较高，故障较多，
（3）永磁电机启动时具有较大的启动转矩，比较 对炼胶工序的生产影响较大。
适用于密炼机等重负载设备的启动 ；由于使用永磁材 鉴于上述情况，将密炼机的直流主电机置换为永
料作为磁源，不需要使用励磁电流，从而减少了电流 磁电机后，其节能效果最为明显，下面进行简单分析：
损耗和电机内部的温度上升。 （1）电机功率选择。以 270 密炼机为例，其主电
（4）永磁电机的电枢反应很小，抗过载能力非常 机功率为 1 250 kW(BB270 为 1 600 kW），由于密炼
强，而且力能指标比传统电机更优秀。 机是重负荷设备，需要的转矩较大，故置换永磁电机
（5）综上，永磁电机结构简单、效率高，能够达 的功率按照与直流主电机相同的功率选择。
到高效、节能的目的，因此才被广泛使用。 （2）转速控制。置换永磁电机后，增加高压变频
当然，在目前的情况下，永磁电机也有其局限性 器进行转速控制，原直流调试装置淘汰。
或缺点 ： （3）电压选择。早期生产的大容量密炼机主电机
（6）对控制系统要求高。为了充分发挥永磁电机 的电压等级为 6 kV，后来统一到 10 kV ；在进行永磁
的优点，需要借助控制系统来实现电机的高效率、高 电机置换时，电压等级统一选择 10 kV。
功率因素等性能。 （4）电机外形尺寸及安装。为便于安装，永磁电
（7）可能会出现退磁。永磁材料在集聚高温、振 机的外形尺寸及地脚螺栓位置都应该与原电机相同，
动、过载电流等情况下，有可能会发生不可逆的退磁， 这样可以缩短电机的置换周期。
影响电机性能。随着永磁电机的使用时间增长，有些 （5）节电效益。密炼机在炼胶过程中，由于配方
永磁材料会逐渐退磁，影响电机性能。 的硬度不同、同一炼胶周期的动作不一样，电机的负
（8）永磁材料的成本较高，会增加永磁电机制造 载率就有明显变化。直流电机在负载率较小（轻载）时，
成本。 其效率和功率因数要比额定点下降较多（交流电机也
（9）虽然永磁电机结构简单，但维护和保养却比 如此）；而永磁电机却能在 20%~120% 的负载率范围
较困难，需要专业的技术人员进行处理。 内都能保持较的效率和功率因数，即经济运行负载率
4.2 置换永磁电机后的效益分析 范围宽，所以针对不同胶料使用时其节能效果显著。
虽然永磁电机目前还存在一些缺点或不足，但是 从目前已经置换的直流主电机情况看，永磁电机比直
瑕不掩瑜，永磁电机高效节能的优势使之在轮胎行业 流电机节电 10%~15%，具体的节电比例与胶料配方
得到广泛应用。特别是从密炼机主电机的置换来看， 及生产组织模式等有一定关系。以 270 密炼机为例，

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·8· 第 51 卷 第 期