西驰变频器在球磨机上的应用

摘  要    本文介绍基于深圳西驰T8系列高性能矢量变频器在球磨机设备上的应用方案及调试时应注意的问题，由于它具有良好的转矩控制特性和免维护性能，已经越来越多地被用于煤炭、水泥、陶瓷等众多行业。

关键词    球磨机   变频器   转矩控制

1 前言

球磨机是物料被破碎之后，再进行粉碎的关键设备。球磨机广泛应用于水泥、硅酸盐制品、新型建筑材料、耐火材料、化肥、黑色与有色金属选矿以及玻璃陶瓷等生产行业，对各种矿石和其它可磨性物料进行干式或湿式粉磨两种方式粉磨。球磨机主要由传动装置、筒体装置、给料装置、卸料装置及电气控制装置等组成。

深圳西驰公司推出的T8系列开环矢量型变频器，启动转矩大、保护功能强、控制特性优异，能完全满足球磨机的工作特性。

2 球磨机工作原理

球磨机运行时由电气控制装置驱动电动机，然后再通过减速机及周边大齿轮的减速传动，拖动筒体装置回转。筒体装置内部装有的物料和研磨体在回转时产生的离心力和摩擦力的作用下，被提升至一定高度后沿近似抛物线的轨迹落下来冲击和研磨筒体底部的另一部分物料，并产生一定的轴向运行促使物料研磨和混合均匀。研磨完成的物料Zui后通过卸料装置排除筒体，以进行下一段工序处理。

 3 球磨机系统的弊端

◆球磨机一般采用的是工频控制，易造成物料的过度研磨，需研磨周期较长，研磨效率较低，单位产品功耗较大；

◆球磨机一般采用星三角或自耦降压启动，启动电流特别大，对设备和电网的冲击很大，所以对变压器的容量要求很高，造成不必要的成本浪费；

◆机械设备的生产维护量大，而且电的损耗量也相当惊人，这必然会带来很多不必要的麻烦和严重的资源浪费。

4变频系统应用方案

根据原球磨系统存在的问题并结合生产工艺要求，应用深圳西驰电气自主开发的T8系列高性能开环矢量型变频器，采取以下三种控制方案：

（1）根据球磨不同的物料、大小以及特定的工艺要求，人为的进行调整电机的运行频率。

（2）外加PLC和MODBUS通信，通过检测电机参数、力矩和负载工作状况，在不改变工艺控制要求的的情况下，进行电流调整，以达到自动节能运行的效果。

（3）运用变频器简易PLC分三种频率，定时自动循环快,中,慢速三种速度,  即加料后的一段时间，适当提高变频器的输出频率，加快球磨的效率，然后再降低输出频率，运行一段时间后，继续降低输出频率。这样做可以节省球磨时间，而且球磨的质量可以保证，提高磨效、达到节电功能。

另外，无论采取哪种方案，都将保留原有的工频控制系统和联动方式，并且采取互锁互为备用，防止变频器故障时能及时切换到原系统，而不影响生产。

5方案特点及优势

◆T8系列变频器采用无速度传感矢量控制，具有电机静态/动态完整调谐功能，低频扭矩大，过载能力强，启动转矩0.5Hz能达到150%；改造后的设备有足够的起动转距，可满足球磨机装载量大的要求，并保证设备在变频运行状态下使电机平稳运行，保障电动机具有恒功率特性；

◆充分实现电机和设备的软启动，启动电流小，减少大电流对设备的冲击，完全避免了电气冲击，降低了机械振动，延长了设备的使用寿命；

◆利用深圳西驰电气变频调速控制系统改造原有球磨机拖动系统，满足球磨机低速时的正常运行，确保正常的工艺控制要求，延长球磨机及电动机的使用寿命，减少维护；

◆在任意加减速时间和任意冲击负载条件下，变频器稳定无跳闸运行，在节能的条件下提高工作效率；

◆T8系列变频器有非常好的限速限流功能，保证电机能平滑无冲击的启动；

◆节能效果明显，一般能达到8%～20%以上；

◆T8系列变频器全部采用独立风道设计，充分满足的变频器的散热效果，保证了变频器的内部器件的稳定性；

◆载波频率1KHz～16KHz可调，具有频率转折点，可根据负载自动调整；

◆标配485通讯接口，可方便与上位机或触摸屏通讯连接操作；

◆转速追踪功能：可以实现旋转中的电机无冲击平滑启动；

◆保护功能齐全：具备过流、过压、欠压、过载、过热等多种保护功能；