项目概述

随着低品位矿山加速开发与超大磨机需求的爆发式增长，上海电气集团上海电机厂有限公司面向大型矿山磨机，成功研发并交付了 2×90 MW 双驱磨机电机 方案。该方案在结构形式与技术参数上对标国际同类最先进产品，与国内传统同类电机存在显著差异，为国产化超大功率、低速电驱系统提供了新的技术路径与工程实践样本。

本类产品已面向多项国内外重大矿业工程：紫金矿业西藏巨龙铜矿二期扩建、紫金西藏祥龙（朱诺）铜矿项目，以及塞尔维亚紫金波尔铜业改造等项目，适配特大型磨机的驱动需求。

应用背景与需求特性

• 磨机单机容量与转动惯量巨大（特大型球磨/棒磨），需长期连续、大惯量慢速驱动；
• 要求低起动电流倍数、平滑起动与稳定并列运行以减小对站内电网冲击；
• 高可靠性、维护便捷与现场维修条件受限（高海拔或海外矿区）要求高国产化率与快速服务响应；
• 需要与磨机减速器、联轴器、液力耦合或直接耦合系统高度匹配，并支持智能监测与运维。

2×90 MW 双驱方案简介

双驱设计采用“两台电机并列驱动一台磨机”的思路（可为两台相同功率电机分别通过同轴联接齿轮箱或并列联轴器驱动磨轴），核心理念是分担转矩、冗余保障与改善起动/运行工况：

• 每台电机额定功率 90 MW，双机并联可实现 180 MW 的峰值驱动能力（视磨机设计取决）；
• 采用变频器 / 转矩控制器与励磁系统协同控制，实现软起动、扭矩分配与对称并联运行；
• 可根据工程需要实现“主/备”或“共享负载”两种工作模式，提高灵活性与可靠性；
• 配套高级监测与诊断系统，实时监控绕组、轴承、振动、轴向力与扭矩分配。

主要技术创新点（与传统国内产品的差异）

1. 超大功率低速电机设计方法：针对 90 MW 级别的高功率低速驱动，采用优化磁路、稀薄槽比与大截面导体设计，兼顾效率与电磁振动控制。
2. 模块化与可检修结构：实现关键部件（端盖、冷却模块、轴承座）模块化拆装，降低现场维护难度，特别适合高原与海外场地。
3. 强化冷却体系：基于大热流密度采用复合冷却（全水冷/水风混合或油冷局部）、冗余冷却回路与在线流量/温度监控，解决大功率热管理难题。
4. 双驱并联控制：开发高精度扭矩分配与同步控制算法，保证两台电机在并联时扭矩共享精度高、切换平稳且避免扭矩冲击。
5. 起动电流与网侧冲击控制：结合变频软起动、恒转矩上升以及磨机惯量管理，实现低倍数启动并显著降低对厂网的电气冲击。
6. 高可靠轴承与润滑方案：采用大尺寸油润滑/油循环轴承或水润滑轴承方案，并配备在线油温/油质与轴承状态监测。

典型技术参数（示例化描述）

制造与出厂试验要点

1. 关键物料与供应链管理：大截面导体、大型硅钢片、轴承与冷却组件严格供应商评审并进行来料检验；
2. 装配工艺控制：定子/转子装配、VPI 真空浸漆、转子装配与多级动平衡实施受控流程；
3. 冷却回路与密封检验：压力试验、流量分配验证与耐腐蚀试验；
4. 出厂试验（FAT）：空载、温升、动平衡、并机同步试验（两台电机联机模拟负载）、短路/过载与保护逻辑验证；
5. 第三方及客户见证：邀请业主与第三方对关键试验进行现场见证并签署试验报告。

运输、安装与并联调试

• 专用重件运输与现场分段吊装方案，制定详细吊装/就位工艺；
• 基础与机座需按动力学计算采用高刚性设计并进行模态校核；
• 两台电机并联驱动时需重点调试扭矩分配、同步控制与联锁保护；
• 与磨机减速器/联轴器/液力耦合器联调，完成空载/带载试验并记录温升与振动趋势。

工程难点与攻关策略

• 热管理难题：通过 CFD 与热仿真优化冷却通路，并采用冗余冷却回路与在线异常切换策略；
• 并联控制复杂性：开发高精度扭矩分配与同步控制算法，确保切换与负载共享平滑；
• 高惯量起动与电网冲击：采用变频软起动与惯量管理策略，降低起动电流并控制电网影响；
• 运输与现场作业风险：制定分段搬运与保护方案，采用专用吊具与在线校验流程确保安装一次到位。

运行表现与客户价值

2×90 MW 双驱电机方案在矿山磨机工况中的主要价值体现在：

• 可靠性与冗余：双驱结构提高单机故障可替换性与系统可用率；
• 平滑起动与电网友好：变频与并联控制显著降低起动电流峰值，降低对矿区/电厂电网冲击；
• 国产化与供货保障：实现关键大功率部件国产化，解决进口周期长、费用高与备件保障困难的问题；
• 运维可控：模块化设计与在线诊断降低检修复杂度与停机时间，长期 TCO 优势明显；
• 工程可复制性：为其它特大型磨机项目（国内外）提供可复制的电驱系统方案，利于规模化推广。

建议监控与评价指标（KPI）

• 机组可用率（Availability，目标 ≥ 98%）；
• 起动电流倍数（Inrush Ratio，目标 ≤ 2.5–3.0 倍视网侧条件）；
• 扭矩分配误差（Torque Share Accuracy，目标 ±2%）；
• 绕组与轴承温升（温升曲线符合设计裕度）；
• 振动与轴向位移（符合机械规范/基座响应要求）；
• 冷却系统可靠性与备用切换响应时间。

面向紫金矿业西藏巨龙二期、朱诺铜矿与塞尔维亚波尔改造等项目的 2×90 MW 双驱磨机电机，代表了我国在超大功率、低速电驱系统国产化的重要突破。通过在电磁设计、冷却技术、并联控制与模块化制造等方面的技术创新，该方案在性能、可靠性与工程化实施上已能与国际同类先进产品相抗衡，且在供货周期、成本与本地化服务方面具有明显优势，为特大型磨机电驱国产化提供了可推广的工程化方案与技术路径。

备注：本文为面向工程与市场介绍的技术案例概述。如需针对某一具体矿山或磨机型号（包括转速、减速比、惯量、起动策略与现场电网条件）给出完整的技术规格书、选型推荐或投标文件文本，欢迎提供详细工况数据，我方可基于该数据输出定制化技术方案与技术经济分析。