เครื่องบดลูกเหล็กเป็นอุปกรณ์ทางกลที่ทำการบดแร่หรือวัสดุอื่นๆ ต่อไปหลังจากเครื่องบดเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์อนุภาคละเอียดขึ้นตามที่ต้องการในกระบวนการ หลักการพื้นฐานคือการโหลดลูกเหล็กจำนวนหนึ่งลงในกระบอกสูบเพื่อใช้เป็นสื่อในการบดแร่ เมื่อกระบอกสูบหมุน ลูกเหล็กที่ติดตั้งในกระบอกสูบจะถูกยกขึ้นไปที่ความสูงที่กำหนดในขณะที่กระบอกสูบหมุนภายใต้การกระทำของแรงเสียดทานและแรงเหวี่ยง จากนั้นจึงถูกโยนลงมาด้วยความเร็วเชิงเส้นที่กำหนด แร่จะได้รับผลกระทบจากลูกเหล็กที่ตกลงมา แร่จะถูกบดโดยแรงกระแทกของลูกเหล็ก รวมถึงการบดและบดเพิ่มเติมระหว่างลูกเหล็กและลูกเหล็ก และระหว่างลูกเหล็กและแผ่นซับใน

ด้วยการถือกำเนิดของวัสดุแม่เหล็กถาวรนีโอดิเมียมเหล็กโบรอน (NdFeB) ที่มีประสิทธิภาพสูง มอเตอร์แม่เหล็กถาวรจึงได้บรรลุการพัฒนาที่สำคัญ NdFeB มีผลิตภัณฑ์พลังงานแม่เหล็กสูง และความเข้มของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กตกค้าง/แรงบีบบังคับมีมาก ด้วยแม่เหล็กถาวร NdFeB ที่น้อยลง ผลิตภัณฑ์พลังงานแม่เหล็กของมอเตอร์ที่เพียงพอสามารถสร้างขึ้นได้ ดังนั้นปริมาตร/ขนาดของมอเตอร์จึงลดลงอย่างมาก มอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรเหมาะสำหรับการออกแบบด้วยจำนวนขั้วหลายขั้ว ซึ่งสามารถลดความสูงของแกนสเตเตอร์/โรเตอร์ได้อย่างมาก จึงลดปริมาณแกนเหล็กและลดขนาดของมอเตอร์

มอเตอร์แม่เหล็กถาวรแบบสตาร์ทตรงรุ่นใหม่ (Line-Start PMSM)

นอกจากแม่เหล็กถาวรที่ฝังไว้แล้ว มอเตอร์แม่เหล็กถาวรสตาร์ทตรงรุ่นใหม่ยังมีแท่งรูปกรงที่มีโครงสร้างเดียวกับโรเตอร์ของมอเตอร์เหนี่ยวนำ ซึ่งสามารถสร้างแรงบิดแบบอะซิงโครนัสเพื่อเร่งความเร็วโรเตอร์เมื่อเปิดเครื่อง ในระหว่างการทำงานปกติ สนามแม่เหล็กกระตุ้นที่สร้างโดยแม่เหล็กถาวรบนโรเตอร์จะรักษาองศากำลังที่แน่นอนและหมุนพร้อมกันกับสนามแม่เหล็กหมุนที่สร้างโดยขดลวดสามเฟส เมื่อความเร็วแบบซิงโครนัสคงที่ ความเร็วของสนามแม่เหล็กสเตเตอร์จะสอดคล้องกับความเร็วโรเตอร์ และไม่มีการเคลื่อนที่สัมพันธ์กัน ดังนั้นจึงไม่มีการสร้างกระแสเหนี่ยวนำ แท่งกรงกระรอก (แท่งทองแดง) จะไม่ทำงาน และแม่เหล็กถาวรและขดลวดสเตเตอร์จะสร้างแรงบิดขับเคลื่อนร่วมกัน

ความแตกต่างระหว่างโครงสร้างมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสและโรเตอร์: มอเตอร์แบบอะซิงโครนัสคือการกระตุ้นด้วยทองแดงแบบกรงกระรอก ในขณะที่ LSPM คือการกระตุ้นด้วยแม่เหล็กถาวรของโรเตอร์

(โครงสร้างขดลวดทองแดงของโรเตอร์มอเตอร์อะซิงโครนัส)

(โครงสร้างแม่เหล็กถาวรโรเตอร์มอเตอร์ซิงโครนัส)

มอเตอร์แม่เหล็กถาวรแบบสตาร์ทตรงรุ่นใหม่ (Line-Start PMSM)

มอเตอร์แม่เหล็กถาวรแรงดันต่ำ ความเร็วปานกลาง และสตาร์ทตรง (เรียกอีกอย่างว่า “มอเตอร์แม่เหล็กถาวรสตาร์ทเอง”) มีข้อดีเหมือนกับมอเตอร์แม่เหล็กถาวรความถี่แปรผัน:

• มอเตอร์แม่เหล็กถาวรแบบสตาร์ทตรงรุ่นใหม่มีความสามารถในการรับน้ำหนักที่แข็งแกร่ง เวลาในการฟื้นตัวแบบไดนามิกที่รวดเร็ว และมีประสิทธิภาพการทำงานที่เสถียรสูง
• มีคุณลักษณะของความเร็วคงที่ ประสิทธิภาพและปัจจัยกำลังสูง และมีช่วงการทำงานทางเศรษฐกิจที่กว้าง
• การใช้วัสดุแม่เหล็กถาวร NdFeB ธาตุหายากประสิทธิภาพสูงและเหล็กไฟฟ้าแบบไม่วางแนวที่มีการสูญเสียต่ำ ทำให้มอเตอร์มีขนาดเล็กและมีน้ำหนักเบา

เมื่อเทียบกับมอเตอร์แม่เหล็กถาวรความถี่แปรผันแล้ว มอเตอร์นี้ยังมีข้อดีดังต่อไปนี้:

• เมื่อเพิ่มหรือเอาโหลดขนาดใหญ่ลงอย่างกะทันหัน จะไม่มีการแกว่งมุมกำลัง ไม่มีการสูญเสียขั้นตอนและไม่สามารถทำงานได้ และไม่มีความเสียหายต่อมอเตอร์
• ผลิตภัณฑ์นี้สามารถสตาร์ทได้โดยตรงที่ความถี่อุตสาหกรรมโดยไม่ต้องใช้ตัวแปลงความถี่ สามารถควบคุม V/F ได้ และยังขับเคลื่อนด้วยการควบคุมความเร็วของตัวแปลงความถี่ได้อีกด้วย (จำกัดเฉพาะผลิตภัณฑ์ที่ความเร็วรอบสูงกว่า 750 รอบต่อนาที) สามารถใช้ตัวแปลงความถี่ในการขับเคลื่อนมอเตอร์หลายตัวในพัดลมและการใช้งานปั๊มน้ำได้
• มอเตอร์ซีรีส์นี้สามารถขับเคลื่อนโดยตัวแปลงความถี่แบบอะซิงโครนัสโดยตรงได้ โดยไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนตัวแปลงความถี่แบบแม่เหล็กถาวร

เครื่องบดลูกบอลขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ซิงโครนัสแบบกระตุ้นสามเฟสแรงดันไฟสูง ความเร็วต่ำ ขับเคลื่อนตรง มีปัญหาดังต่อไปนี้:

ประสิทธิภาพต่ำ : ระบบขับเคลื่อนมอเตอร์ซิงโครนัสแบบกระตุ้นสามเฟสที่มีอยู่เดิมนั้นสิ้นเปลืองพลังงานสูงและมีประสิทธิภาพต่ำ มอเตอร์จำเป็นต้องติดตั้งระบบกระตุ้นภายนอกพิเศษเพื่อจ่ายกระแสกระตุ้นให้กับโรเตอร์เพื่อสร้างสนามแม่เหล็กกระตุ้น ซึ่งจะทำปฏิกิริยากับสนามแม่เหล็กหมุนของสเตเตอร์ ทำให้โรเตอร์สร้างแรงบิดและทำให้มอเตอร์หมุนได้ ดังนั้นจึงมีการใช้พลังงานกระตุ้นเพิ่มเติม ส่งผลให้ประสิทธิภาพของมอเตอร์ต่ำ

ความน่าเชื่อถือต่ำ:มอเตอร์ซิงโครนัสแบบกระตุ้นสามเฟสมีระบบกระตุ้นที่ซับซ้อน (ขดลวดกระตุ้น วงแหวนสลิป ระบบจ่ายไฟกระตุ้น ฯลฯ) ซึ่งมีขนาดและน้ำหนักค่อนข้างมาก โครงสร้างซับซ้อน กระบวนการผลิตเข้มงวด ความน่าเชื่อถือของระบบต่ำ และภาระงานบำรุงรักษาสูง นอกจากนี้ ความแรงของสนามแม่เหล็กของมอเตอร์ซิงโครนัสแบบกระตุ้นสามเฟสจำเป็นต้องได้รับการควบคุมอย่างแม่นยำโดยระบบควบคุม ดังนั้นระบบควบคุมจึงมีความต้องการสูง

ค่าบำรุงรักษาสูง:มอเตอร์ซิงโครนัสแบบกระตุ้นสามเฟสมีระบบกระตุ้นที่ซับซ้อน ขดลวดกระตุ้นและวงแหวนสลิปต้องได้รับการบำรุงรักษาทุกๆ สองสามปี และค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาค่อนข้างสูง

การขนถ่ายที่ยุ่งยาก:ในระหว่างการถอดประกอบและประกอบมอเตอร์ซิงโครนัสแบบสามเฟสขนาดกลางและขนาดใหญ่ จำเป็นต้องถอดประกอบและประกอบสเตเตอร์ โรเตอร์ และส่วนประกอบอื่นๆ ซึ่งต้องใช้ความแม่นยำสูง ใช้เวลานาน และต้องใช้แรงงานมาก

มอเตอร์แม่เหล็กถาวรแบบขับตรงแรงดันสูงรุ่นใหม่มีแรงดันไฟฟ้าและความเร็วที่กำหนดเท่ากับมอเตอร์ซิงโครนัสกระตุ้นแรงดันสูงแบบสามเฟส และระบบสตาร์ทมีฟังก์ชันทั้งหมดของการสตาร์ทความถี่แปรผัน การทำงานความถี่อุตสาหกรรม และแบบหนึ่งต่อหลาย ขั้นแรก เครื่องบดลูกบอลที่ปลายด้านหลังจะถูกขับเคลื่อนเพื่อสตาร์ทช้าๆ ด้วยความเร็วต่ำผ่านตู้สตาร์ท เมื่อถึงความเร็วที่กำหนดแล้ว มอเตอร์แม่เหล็กถาวรแบบขับตรงจะถูกสลับไปยังการทำงานความถี่อุตสาหกรรมผ่านระบบแปลง หลังจากการทำงานปกติ จะเหมือนกับมอเตอร์ซิงโครนัสกระตุ้นแรงดันสูงแบบสามเฟสเดิม โดยไม่มีการปรับแต่งใดๆ มอเตอร์ประหยัดประสิทธิภาพตามการเปลี่ยนแปลงของโหลดวัสดุ

ดังนั้นในกระบวนการทำงานปกติจริงจะไม่มีการสูญเสียของการแปลงความถี่แรงดันไฟฟ้าสูงและหม้อแปลง (คิดเป็นมากกว่า 4.5% ของการประหยัดพลังงานของระบบ) ระบบทั้งหมดมีประสิทธิภาพในการประหยัดพลังงานที่สูงขึ้นและตู้สตาร์ทสามารถบรรลุผลในการสตาร์ทมอเตอร์กระตุ้นแรงดันไฟฟ้าสูงแบบซิงโครนัสสามเฟสหลายตัวในตู้เดียวซึ่งทำให้เกิดการควบคุมที่ครอบคลุมแบบหนึ่งต่อหลาย และมอเตอร์หลายตัวสามารถแชร์ระบบการสลับสตาร์ทชุดหนึ่งได้ ซึ่งจะช่วยลดต้นทุนได้อย่างมีประสิทธิภาพ