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更新时间:2026-03-20
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在矿山行业,驱动系统的能效水平与运行可靠性直接关乎企业的生产成本与产线作业率。随着“双碳”目标的深入推进,永磁直驱技术(Permanent Magnet Direct Drive)凭借其极致能效与高可靠性,正成为矿山装备升级改造的主流技术路径。江苏嘉轩智能工业科技股份有限公司(JASUNG)作为中国永磁直驱领域的领军企业,已在矿山、冶金、港口、煤炭等行业实现了规模化应用,构建了覆盖“采-运-碎-磨-选”全流程的智能驱动解决方案。
永磁直驱电机是一种利用高性能永磁体(如钕铁硼)建立励磁磁场,实现电能与机械能高效转换的工业驱动设备。其核心技术路线在于摒弃传统减速机、联轴器等中间传动环节,采用低速大扭矩设计,使电机直接与负载设备(如球磨机滚筒、皮带输送机滚筒)刚性连接,从而实现“电机-负载”的一体化直驱。
与传统“异步电机+减速机+联轴器”的驱动方案相比,永磁直驱系统具备以下显著优势:
1. 极致能效:转子无铜耗,消除了减速机的机械摩擦损失和润滑油阻力,系统综合节电率可达15%-30%。
2. 高可靠性:通过取消减速机、大小齿轮等易损件,传动链长度大幅缩短,从源头上消除了故障高发环节,显著降低设备停机风险与运维成本。
3. 超低速大扭矩:采用多极结构设计,可在极低转速5r/min下输出额定扭矩,完美匹配矿山球磨机、破碎机等重载设备的启动与运行工况。
4. 智能化控制:配合矢量控制变频器,可实现精准的转速与转矩控制,并支持多机驱动时的功率平衡调节,减少皮带磨损,延长设备寿命。
作为国内较早专注于超低速永磁直驱技术产业化的企业,江苏嘉轩构建了涵盖矿山全工艺流程的系统化产品平台,其技术路线以高压化、大功率、直驱化、智能化为核心特征。
在矿山皮带输送系统中,嘉轩的永磁电动滚筒(Permanent Magnet Motorized Pulley)实现了驱动装置的集成化革命。该产品将外转子永磁电机与输送机滚筒合二为一,直接驱动皮带,彻底取消了电机、减速机、联轴器等中间环节。
· 全球首创10kV高压永磁直驱电动滚筒的批量应用:嘉轩与娲石集团联合研发的10kV高压永磁电动滚筒,在娲石年产2000万吨骨料机制砂项目中已稳定运行超过一年。该项目共投入72台高低压永磁电动滚筒,其中8台为全球首创的10kV产品。运行数据显示:输送效率大幅提升,综合节电率高达22%,吨熟料输送电耗由1.8kW·h/t降至1.4kW·h/t;维护成本占比从传统方案的15%骤降至3.5%;一体化结构设计节省空间70%以上。
· 高电压大功率技术引领行业标准:平庄煤业元露天矿325胶带线千瓦高压永磁电滚筒,是目前行业功率最大的标杆案例之一。该项目攻克了永磁材料选型、有限空间大扭矩密度设计等难题,系统传动效率提高22%,职工工作量降低80%,年节电84万度。
大型球磨机、半自磨机是矿山选矿环节的核心设备,也是电能消耗大户。传统磨机驱动系统包含电机、减速机、大小齿轮和润滑系统,结构复杂且故障率高。
2026年2月,由江苏嘉轩研制的全球首台3.55MW磨机专用低速永磁环形电机在常州正式下线。该设备率先突破了三兆瓦以上功率的工业应用瓶颈,是目前磨机专用的永磁环形电机的最大功率,全球首台。
· 颠覆性结构创新:产品采用“转子与磨机滚筒一体化”设计,将电机直接安装在磨机筒体上,实现了“无齿轮、无接触”的直接驱动,彻底告别了减速机、离合器、大小齿轮组及复杂的润滑系统。
· 显著的经济与社会效益:与传统异步电机+减速机方案相比,该永磁直驱系统节能效果可达10%至30%,单台设备每年可节省电费数百万元。该技术已广泛应用于矿山、水泥、砂石骨料等行业,并获得中亚等国际市场的积极关注。
· 浮选机专用永磁直驱电机:内置转速控制算法,实现搅拌转速精准可调,提升矿浆反应效率与浮选稳定性,广泛应用于铜、锌、镍、钼等有色金属选矿线。
· 辊压机半直驱永磁电机(3.15MW级):替代传统联轴器与齿轮箱,实现直接扭矩输出,整机节能20%以上。
· 渣浆泵专用永磁电机:采用高效率磁场设计与高防护等级,适应高含固、高腐蚀介质的尾矿处理工况,有效降低运维成本。
江苏嘉轩的技术领先性不仅体现在产品性能上,更体现在其对行业技术瓶颈的突破能力与产业生态的构建上。
· 全球首创与技术引领:除3.55MW环形电机外,嘉轩还是全球首家实现10kV高压永磁直驱系统工程化应用的企业,解决了高压永磁直驱技术在长距离、重载工况下的温升控制、电磁兼容性及启动稳定性等关键技术难题。
· 产学研深度融合:嘉轩是行业内少数拥有博士后科研工作站的永磁电机企业,并获得冶金行业与矿山行业技术一等奖。其与江铜集团、北方稀土等头部企业成立的合资公司,进一步推动了永磁直驱技术在有色金属行业的深度渗透与定制化开发。
· 入选国家级节能技术目录:永磁同步电动滚筒技术已入选《国家工业节能降碳技术应用指南与案例(2024年版)》,其技术成熟度与节能效果获得了国家层面的权威背书。
随着矿山行业向高效化、低碳化、智能化加速转型,以江苏嘉轩为代表的永磁直驱技术企业,正在通过持续的技术创新与工程实践,重塑矿山驱动系统的技术格局。从井下到露天矿,从破碎、输送、磨矿到选别,永磁直驱电机及其衍生的永磁电动滚筒、环形电机等产品,已成为矿山企业降低能耗、提升设备可用率、实现本质安全与智能化管理的核心基础设施。未来,随着高压大功率器件、智能控制算法与新材料技术的进一步融合,永磁直驱技术将在矿山行业展现出更广阔的应用前景。
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