第30卷第7期2013年7月机电工程JournalofMechanical＆ElectricalEngineeringVol．30No．7Jul．2013收稿日期:2013－03－14作者简介:金杰峰(1981－,男,浙江上虞人,主要从事电气自动化控制方面的工作．E-mail:jetking@wahaha．com．cn通信联系人:楼向明,男,博士,高级工程师．E-mail:lxm@wahaha．com．cnDOI:10．3969/j．issn．1001－4551．2013．07．015新型直驱电机的开发及其在饮料输送线中的应用金杰峰,王立强,楼向明*,叶鹏(杭州娃哈哈集团有限公司,浙江杭州310020摘要:针对目前饮料输送线中普遍使用的异步电机减速机存在效率低的缺点,为了提高饮料输送线驱动装置的效率,提出了使用低转速大转矩高效直驱电机替换异步电机减速机直接驱动输送带的设想。通过对饮料瓶输送带在不同运行工况时的运动分析,估算了驱动装置所需的转矩和功率,从而确定了直驱电机的基本参数。为了达到低转速大转矩以及高效的要求,采用稀土永磁同步电机技术设计出低转速大转矩永磁同步直驱电机,并试制了样机。通过直驱电机样机的测试和在饮料输送带上的试用,验证了其节能效果。研究结果表明,直驱电机的额定效率可达83%,与异步电机减速机装置相比,实际节能率可达30%40%。关键词:直驱电机;高效节能;饮料输送带;永磁同步电机:TS27;TH222;TH39文献标志码:A:1001－4551(201307－0832－05Developmentofnewdirect-drivemotoranditsapplicationinbeverageconveyorlineJIN激e-feng,WANGLi-qiang,LOUXiang-ming,YEPeng(HangzhouWahahaGroupCo．,Ltd．,Hangzhou310020,ChinaAbstract:Aimingatthelowefficiencyoftheasynchronousmotorandretarderwhichusedinthebeverageconveyorline,andinordertoim-provetheefficiencyofthedriveunit,theideaofreplacingtheasynchronousmotorandretarderwiththelow-speed-high-torqueandhigheffi-ciencydirect-drivemotortodrivetheconveyordirectlywaspresented．Thetorqueandpowerrequirementsofthedriveunitwereanalyzedun-derdifferentoperationconditionsofthebottleconveyorbelt,andthenthebasicparametersofthedirect-drivemotorweredetermined．Inor-dertoachievetherequirementsoflow-speed-high-torqueandhighefficiency,thedirect-drivemotorwasdesignedbasedontherareearthper-manentmagnetsynchronousmotortechnology,andaprototypeofthedirect-drivemotorwasproduced．Theenergy-savingeffectofthedirect-drivemotorwasverifiedbythepracticaltestoftheprototypeofthebeverageconveyorline．Theresultsshowthat,theratedefficiencyofthedi-rect-drivemotorisupto83%,andcomparingwiththeasynchronousmotorandretarder,thedirect-drivemotorcansave30%40%energy．Keywords:direct-drivemotor;energyefficient;bottleconveyorbe《permanentmagnetsynchronousmotor0引言在各类轻工业品自动化流水生产线中普遍使用的驱动装置是异步电机减速机系统,即使用小功率的三相异步电机经减速机减速并提高转矩后驱动各类设备。饮料输送线中大量使用的是3kW以下的三相异步电机,其效率一般都低于80%[1]。而驱动装置的选型原则是等级靠大不靠小,一般饮料输送线配置的电机均有20%45%容量富余[2],即电机运行时的实际输出功率为额定功率的80%以下,使其效率进一步下降。减速机方面,饮料输送线上使用的减速机多为蜗轮蜗杆减速机,其效率一般也低于80%。因此,目前广泛使用的饮料输送线驱动装置的实际效率往往低于50%。若能采用低转速大转矩高效直驱电机替换现有的异步电机减速机装置直接驱动输送线,则可以大大提高系统效率。在慕尼黑Drinktec2009展览会上,德国海富公司展出了世界首创物料输送带直驱系统一Beetec直驱电机,去除了减速机传动机构,比传统驱动系统节能30%[3],但是直至目前尚无成熟产品销售。而目前国内外市场上销售的直驱电机产品基本都为大功率或高精度伺服电机,不适用于饮料输送线。因此,针对饮料输送线的驱动需要,本研究开发一款新型永磁同步直驱电机,并在饮料瓶输送带上进行试用。1驱动系统的需求分析饮料瓶输送带的典型结构如图1所示。该输送带主要由链轮、链板、支撑机架和驱动装置...