易驱变频器在球磨机上的应用

• 关键词：易驱,变频器,球磨机
• 摘要：长期以来，化工、水泥行业、陶瓷行业等普遍采用球磨机研磨原料，一般都是采用降压启动方式启动，启动电流大对设备和电网的冲击很大，同时工频时易造成物料过度研磨，所需研磨周期长，研磨效率低，单位产品功耗较大。这就促使人们去研制启动平滑，研磨效率高、产量大、能耗底的球磨机工作系统，这就是变频调速工作系统。

一  概述：

        长期以来，化工、水泥行业、陶瓷行业等普遍采用球磨机研磨原料，一般都是采用降压
启动方式启动，启动电流大对设备和电网的冲击很大，同时工频时易造成物料过度研磨，所
需研磨周期长，研磨效率低，单位产品功耗较大。这就促使人们去研制启动平滑，研磨效率
高、产量大、能耗底的球磨机工作系统，这就是变频调速工作系统。
二  球磨机的用途：

        球磨机主要用于选矿、陶瓷、化工、水泥、玻璃耐火材料等行业。球磨机分为干湿两
种，干式用于耐火材料、水泥、化肥、玻璃行业，湿式用于选矿、陶瓷、化工行业等。
三    矿粉球磨机结构特点：

        矿粉球磨机由给料部、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。中空轴采用铸钢件，内衬可拆换，回转大齿轮采用铸件滚齿加工，筒体内
镶有耐磨衬板，该矿粉球磨机具有良好的耐磨性。矿粉球磨机运转平稳，工作可靠。球磨机
具有一个水平放置的回转圆筒，球磨机的筒体用隔仓板分成 2~5 个室，在各个室内装有一定
形状和大小的研磨体。研磨体一般为钢球或钢段，在棒磨机的粗磨仓研磨体内为钢棒。

四    矿粉球磨机工作原理：

        当球磨机运转时，物料与研磨体混合，在离心力和与筒体内壁产生的摩擦力的作用下被
带到一定的高度，在重力的作用下自由下落，落下的研磨体冲击底部的物料把物料击碎。在
磨机回转时，研磨体还有滑动和滚动现象，这样，物料于研磨体之间产生摩擦，将物料磨碎，
由于进料端不断加入新物料，并且研磨体下落时冲击物料所造成的轴向推力，使之向出料端
流动。
        当磨机中的研磨体尺寸越大，装载量越少和球磨机的回转速度越高时，则研磨体被带起的高
度越高，滑动和滚动现象越小，对物料的冲击作用就越大。反之，研磨体被带起的高度越小，
研磨体相互之间的滑动和滚动现象就显著，对物料的研磨作用就较大。多室的管磨机，靠近
入料端室，往往装入较大直径的钢球，装载量较少，以利于击碎粒度较大的物料。在靠近出
料端的室，往往装入直径较小的钢球和钢段，装载量较大，以便细磨粒度较小的物料。

        另外，球磨机筒体的转速，对粉碎作用和磨机产量影响也很大，当筒体转速过低时，
筒体不能将研磨体带到一定的高度，冲击物料的作用很小。反之，若筒体的转速过大，转速
超过"临界转速"时，研磨体在其惯性离心力的作用下贴附在筒体上，与筒体一起作圆周运动，
也根本起不到对物料的冲击作用。只要当筒体的转速适宜时（以"临界转速"的 60%～70%），
研磨体抛出后，才能获得最大的降落高度，对物料产生较大的冲击效果。 
 
五  变频器改造后的优越性：

1)  变频器启动属于软起动，避免了工频时的启动冲击电流。同时起到对设备的保护作用。
2)  多段速运行方式可以在低于工频状态下降低输入电流，在满足设备工艺要求的条件下在
不同的时间段设定不同的运行频率和运行时间，能够达到很好的节能效果，节电率一般
可以达到 10-18%.
3）变频器的过流、过压、过载、缺相、过热等丰富的保护功能减少了设备的损坏几率。
4）优越的多段速运行方式，改变了过去的固定速度研磨方式，大大优化研磨效率和研磨物
体的均匀度。

六  易驱 ED3500 系列变频器的特点：

         ED3500  系列高性能通用型变频器是易驱电气自主研发的第二代高性能通用型变
频器，其采用了全新的设计理念和模块化的设计思想。和传统的变频器相比较，无论
在性能、功能、可靠性、可维护性及可使用性等方面，均有本质的提升。低频转矩的
自调整功能以及灵活的自定义 V/F 曲线能方便的适应冲击性负载的要求。内置简易 PLC，
可以十六段速自由设定，并且有 PLC 掉电保存功能，PLC 复位功能，故障复位功能等。

七    案例分析：

        江西南昌一家瓷砖厂，球磨机主电机功率 110KW,额定转速 1440 转/分，额定电流 210A，
额定电压 380V。辅机电机的额定电压 380V,额定电流 32A，额定    转速 1440 转/分。料筒的
转速时 12N/分。根据球磨机的工作特性，冲击性负载，要求启动转矩较高，所以选型时建
议功率放大一档选型，配置易驱 ED3500-4T1320M 的变频器拖动。 
 
下面是现场调试分析得出起动时的 V/F 曲线：

 系统控制线路图如下： 
 变频器的具体参数设置如下：

八  投资与回收的分析：