磁場環(huán)境對鋁電解多功能機組運行的影響

蘇海峰 山西華圣鋁業(yè)有限公司

磁場環(huán)境對鋁電解多功能機組運行的影響

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在鋁電解多功能機組運行當(dāng)中，有較多的影響因素，并因此對其運行效果將產(chǎn)生一定的影響。在本文中，將就磁場環(huán)境對鋁電解多功能機組運行的影響進行一定的研究。

磁場環(huán)境 鋁電解多功能機組 運行影響

一、引言

鋁電解車間生產(chǎn)環(huán)境較為復(fù)雜，具有著高溫、粉塵多、強磁場、強電流特征。對于鋁電解多功能機組來說，其主要組成材料為鐵磁性導(dǎo)體，具有著較多精密電氣元件的配置，當(dāng)其在電解車間當(dāng)中運行時，則將受到較多來自環(huán)境因素的影響。在實際生產(chǎn)當(dāng)中，為了保障其能夠穩(wěn)定、正常運行，即需要能夠?qū)Υ艌鰧C組影響情況進行分析，以此做好解決措施的提出。

二、磁場對PTM運行影響

（一）磁場對PTM影響

對于PTM橋架來說，其為具有封閉特征的方形回路，在橋架結(jié)構(gòu)同出鋁、工具小車間具有絕緣層斷開，PTM為鐵磁性材料。在PTM實際裕興當(dāng)中，其將表現(xiàn)出以下問題：第一，在運行一定時間以后，橋架結(jié)構(gòu)存在靜電現(xiàn)象；第二，車間在向前運行PTM停止后，可以繼續(xù)向前行走，而無法反向啟動；第三，在其余大車對其撞擊后，大車將繼續(xù)保持正常行走；第四，大車偶爾會出現(xiàn)一檔無法起動的情況。

（二）PTM受磁力方式與部位評估

PTM自身復(fù)雜結(jié)構(gòu)特征的存在，要想對實體結(jié)構(gòu)磁力進行計算則將存在著較大的難度，對此，即可以使用簡化模型對其進行估算。我們假設(shè)器橋架結(jié)構(gòu)自身即為一個導(dǎo)體回路，當(dāng)其運行在磁場環(huán)境下時，將對磁力線切割而形成靜電。該回路具有著較小的安匝數(shù)，在產(chǎn)生一定靜電、對維修人員產(chǎn)生影響以外，并不容易對PTM的實際起動造成阻力，對此即不需要對取進行計算。在磁場當(dāng)中，單主梁在實際運行當(dāng)中將產(chǎn)生一定的電流，對此，則可以將該主梁視為具有一個通電導(dǎo)體運動在磁場當(dāng)中。而因廠房同主梁間具有連同特征，那么主梁則將直接接地，對此，該磁場僅僅在行走當(dāng)中產(chǎn)生。根據(jù)實際測量發(fā)現(xiàn)，軌道同PTM車輪的接觸位置具有著較大的縫隙磁場，且PTM兩端具有著幾乎相等的磁場強度，且具有著相反的方向。對此，則可以獲得兩種假設(shè)：第一，PTM為倒U型磁體；第二，固定車輪同車輪為端梁直接結(jié)構(gòu)。

三、原因與解決思路

（一）原因分析

根據(jù)PTM磁力情況的分析評估，上述問題出現(xiàn)的原因可能有：第一，當(dāng)其在強磁環(huán)境當(dāng)中受到大車磁化影響后，形成附加的磁阻力矩；第二，運行結(jié)構(gòu)互相間連接緊密，具有著較大的摩擦力，以此實現(xiàn)啟動阻力矩的增加。而在一定時間運行后，該阻力則將消除；第三，受到外部磁場影響，鐵磁體當(dāng)中具有著一致的分子排列特征，并以此使帖磁體表現(xiàn)出磁性。磁體在經(jīng)過加熱、撞擊達到臨界溫度時，其中的磁性分子則將被打亂，并以此存在無規(guī)律排列情況，在使異性、同性磁性發(fā)生相互交錯的情況下對磁性進行減弱甚至使其失去磁性；第四，軌道表面平面度以及車間兩軌道平行度較差，當(dāng)PTM運行到此后，橋架結(jié)構(gòu)將發(fā)生扭曲，因?qū)蜓b置夾緊軌道而形成較大的摩阻力矩。

根據(jù)以上的分析，則可以掌握機組在行走在電解車間當(dāng)中存在的主要問題有：第一，強磁場存在形成的附加磁阻力矩；第二，車間軌道在安裝方面因沒有滿足要求而對電機運行的同步性產(chǎn)生影響，在使PTM結(jié)構(gòu)因此發(fā)生扭曲的情況下使導(dǎo)向裝置、PTM保護同軌道間存在較大的摩擦阻力。

（二）解決方法

磁力大小同其同磁體材料的接觸面積、尺寸以及間縫隙形狀有關(guān)。對此，則可以從以下幾個方面入手尋找問題的解決方法：第一，為了對軌道同車輪間的附加磁阻力矩進行減少，可以選擇具有較小磁化強度的無磁鋼等材料或其余適合的防磁材料為車輪材料；第二，車輪組裝結(jié)構(gòu)容易為同電機類似的包裹結(jié)構(gòu)形式，并因此在實際運行當(dāng)中形成強縫隙磁場。在實際設(shè)計中，可以在車輪組端梁下部對圓孔進行加工，以此形成連續(xù)、大面積的縫隙磁場，圓孔的具體數(shù)量、位置以及直徑可根據(jù)其外觀工藝以及實際結(jié)構(gòu)進行確定，將不對端梁整體承載能力造成破壞為標(biāo)準(zhǔn)。同時，也可以間其作為一個組件看點，通過無磁鋼板的應(yīng)用實現(xiàn)其同端梁之間的連接，并保證磁力線在途徑該鋼板時受到阻擋，以此對其同無磁鋼板連接形成回路的可能性進行降低，在截斷大部分磁力線回路的基礎(chǔ)上降低磁場力效果；第三，使用大扭矩電機。通常來說，將根據(jù)PTM重量以及磁場強度大小對其進行計算，在具體選擇當(dāng)中，選擇同額定功率高一級的電機即可；第四，在啟動全部的電解槽之后，車間磁場則將具有穩(wěn)定的分布特征。此時，將PTM投入運行，其結(jié)構(gòu)磁通則將具有較小的變化；第五，通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化以及有限元計算方式的應(yīng)用對大車橋架結(jié)構(gòu)重量進行減輕，在對車輪直徑進行減少的基礎(chǔ)上降低轉(zhuǎn)動扭矩，在以此形成啟動轉(zhuǎn)矩減少的基礎(chǔ)上以間接的方式對磁場影響進行解決；第六，在安裝電解車間軌道時，需要對單根軌道的直線度、兩個軌道間的平行度以及軌道表面平面度進行保證。而在實際對PTM進行安裝時，也需要能夠做好軌道同限位卡板間最小間距的控制。

四、結(jié)束語

在上文中，我們對磁場環(huán)境對鋁電解多功能機組運行的影響進行了一定的研究。在實際生產(chǎn)當(dāng)中，需要生產(chǎn)方能夠充分把握影響因素，以科學(xué)應(yīng)對措施的應(yīng)用最大程度減少磁場影響，保證機組的穩(wěn)定高效運行。

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