变频器在球磨机上的应用

前言
长期以来，墙、地、砖、及化工工厂普遍采用球磨机研磨陶瓷原料，它一般采用简单的工频控制，易造成物料的过度研磨，所需研磨周期较长，研磨效率较低，单位产品功耗较大，启动电流大，对设备和电网的冲击很大，机械设备的生产维护量也大，而且电的损耗量相当惊人，这必然会给生产厂家带来很多不必要的麻烦和严重的资源浪费，所以随着社会经济的发展及企业生产规模的扩大，直接工控球磨机的弊病已暴露无遗，并严重地阻碍了各工业企业快速发展。这就促使人们去研制启动平滑、研磨效率较高、产量大、能耗低的球磨机——变频控制球磨机。
2.主要构造
陶瓷工业球磨机主要由传动装置、筒体装置、加料装置、卸料装置及电气控制装置等组成。
3、传动装置
陶瓷工业球磨机装载量大，所需动力消耗也很大，因此陶瓷工业球磨机通常采用1 至2台几百千瓦的大功率电动机通过液力偶合器共同驱动硬齿面圆柱齿轮减速机，再经一对齿轮传动或皮带轮等驱动筒体旋转，从而达到研磨物料的作用。3工作原理： 球磨机由给料部、出料部、回转部、传动部（减速机、小传动齿轮、电机、电控）等主要部分组成。陶瓷工业具有一个水平放置的筒体，筒体被隔板(钻有许多小圆孔的圆板——筛板)分成3～4个研磨腔，每个研磨腔内装有一定形状尺寸的研磨体，筒体旋转时，物料和研磨体等在摩擦力和离心力的作用下被筒体提升到一定高度，然后在重力的作用下沿近似抛物线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动促使物料研磨和混合均匀。
4、电气基本控制装置
陶瓷工业球磨机属于低速重载设备，装载量大，起动力矩也很大，因此陶瓷工业球磨机通常采用附加启动电机冲击启动或软启动装置来启动，对电网冲击大，而且启动完成后运转时所需的转距减小，所以在节约能源方面有很大的空间。
5、改造方案：
根据原工况存在的问题并结合生产工艺要求，改造后的球磨机系统应满足以下要求。
（1） 造后的设备要有足够的起动转距，满足还球磨机装载量大的要求，并且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。
（2） 利用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技量，使球磨机及电动机的使用寿命延长，减少维护。
（3） 改造后的设备能够实现自动控制，及手动/工频和故障自切换等功能，并能克服球磨机大惯性引起回升电压，有效地保证设备的正常运行。
6、变频器选型
根据上述原则，选择赛普公司的SAP500G系列变频器，使系统能够满足上述工况要求。
（1） SAP500G变频器采用磁通矢量PWM控制技术使用权低速负载能力可=达到200%的额定转距输出。内置PLC程序控制功能，多种控制，操作方式，齐全的保护功能。
（2） SAP500G变频器的频率精度高，数字设定为+0.01%,模拟设定为+0.2%可使运转平稳满足设计要求。
（3） SAP500G系列变频器的过电压，过电流失速成禁止功能，可使用权变频器在加、减速过程中发生过电压或过电流时的频率维技，至解除过压，过流时自动再进行加、减速。载波频率自动调调特性。
7、设备改造后的优越性
（1） 利用变频调速技术改造了球磨机的拖动系统，满足了球磨机低速运行、大起动转距的特点，实现了球磨机的运行速度连续可调。电机起动时无冲击电流，起动力距足够，保护功能完善。保证了工艺控制质量、节约了维护成本。
（2） 根据工状需要，将传动比改为A 后正常运行时变频器运行给定频率设定为B（低于50HZ）运行电压为C（380V）运行电流为D（小于180A）改造后的系统平均每年耗电E度（C*D*每天工作时间*365）。系统改造前为工频50HZ，运行电流为180A运行电压为380V ，平均每年耗电F（90*每天工作时间*365）度。节电率为（1-E/F）%