球磨机变频应用 生产高效更节能

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，而且电能的损耗量相当惊人，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，直接工频控制的球磨机弊病已暴露无遗，严重地阻碍了各工业企业快速发展。

目前球磨机普遍采用的驱动方式是：三相交流电动机—液力耦合器—齿轮减速器—皮带轮减速器。

在这里，球磨机的料筒作为减速器的皮带轮使用。在球磨机重载起动时，电动机起动电流可达到额定电流的六倍以上。为了缓解起动时的机械冲击，传动环节中加入了液力耦合器，液力耦合器是通过控制工作腔内工作油的动量矩变化来传递电机的驱动能量的。电动机通过液力耦合器的输入轴拖动其主动工作轮旋转，对工作油加速，被加速后的工作油再带动液力耦合器的从动工作涡轮旋转，把驱动能量传递到其输出轴和负载。传动系统中的液力耦合器在起动时起缓冲作用，让电动机可以轻载起动，以减小起动电流，等电动机起动后再慢慢加载，达到顺利起动球磨机的作用，减小起动时的机械冲击。在工作时通过液力耦合器的调速作用，搜索球磨机的最佳工作转速，提高球磨机的效率。由于球磨机属恒转矩负载，在用液力耦合器调速时，其调速效率等于调速比，有很大一部分能量在液力耦合器中被浪费掉。这就促使人们去研制起动平滑、研磨效率较高、产量大、能耗低的起动调速方式——变频调速控制。

变频器用于球磨机的主要目的是节能，利用变频器多段速和简易PLC功能对球磨机进行调速，使球磨速度得以优化，从而达到节能效果，节能率在10%～15%之间，还有就是不存在启动冲击电流，提高了电网的稳定性。

3.1.球磨机在运行过程中负载波动大，要求变频器过流，过载，限流功能强，能够满足球磨机在运行过程中负载波动大时能够长期稳定运行的要求。

3.2.球磨机起动时负载非常大，一般要求点动即能将球磨机起动，要求变频器低频启动转矩必须足够大。

3.3.变频改造时必须满足球磨机的工艺要求，使球磨机及电动机的使用寿命延长，减少维护。

3.4.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。

3.5.变频控制系统要能够长期无故障稳定运行，环境适应性好，可靠性高。

根据以上的分析我们公司设计如下改造方案：

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。

4.1.改造后的设备有足够的起动转矩，满足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。

4.2.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质量，使球磨机及电动机的使用寿命延长，减少维护。

4.3.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。

4.4.根据现场的情况，我们给客户选定了普传最新的PI500系列产品，PI500系列产品具有以下功能，完全可以满足客户的需求。PI500系列变频器特点如下：

准确的电机参数自学习、稳速精度高、调速范围广、低速大转矩，转矩脉动小、瞬时停电不停机、40℃环境温度设计独立风道、新一代节能运行、三防漆涂层处理、全球安规认证CE/TUV、内置自适应PID功能模块、易用的上位机软件、I/O扩展功能、内置制动单元、支持多种通讯、高防护薄膜按键键盘、支持多种安装方式，可法兰安装、可卸载式风扇，安装维护方便、增加了QUICK多功能键及键盘锁定功能选择。

4.5.现场改造情况：

4.6.下面是现场应用改造的图片：

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、大起动转矩的特点，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，足够起动力矩，完善保护功能。保证了工艺控制的质量、节约了维护成本 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。