四方變頻器在球磨機上的應用
引言
在我國的陶瓷行業(yè)，球磨機被大量使用，是物料粉碎的不可缺少的重要生產(chǎn)設備。球磨機一般功率都較大，系統采用簡(jiǎn)單的工頻控制，所需研磨周期長(cháng)，研磨效率低，易造成物料的過(guò)度研磨，單位產(chǎn)品的功耗大，因而成為陶瓷行業(yè)最大的耗電設備之一。同時(shí)系統的啟動(dòng)電流大，對設備和電網(wǎng)沖擊較大，造成機械設備的維護量也大。隨著(zhù)變頻調速技術(shù)的快速發(fā)展，變頻調速在陶瓷、水泥、冶金行業(yè)已日漸得到了廣泛應用。實(shí)踐證明，球磨機采用變頻控制節能效果顯著(zhù)，可為企業(yè)創(chuàng )造非常良好的經(jīng)濟效益。本文以四方V560系列變頻器為例，介紹了球磨機的一種變頻控制應用方案。
一、工藝介紹
球磨機主要由傳動(dòng)裝置、筒體裝置、給料裝置、卸料裝置及電氣控制裝置等組成。設備運行時(shí)由電氣控制裝置驅動(dòng)電動(dòng)機，然后再通過(guò)減速機及周邊大此輪的減速傳動(dòng)，拖動(dòng)筒體裝置回轉。筒體裝置內部裝有的物料和研磨體在回轉時(shí)產(chǎn)生的離心力和摩擦力的作用下，被提升至一定高度后沿近似拋物線(xiàn)的軌跡落下來(lái)沖擊和研磨筒體底部的另一部分物料，并產(chǎn)生一定的軸向運行促使物料研磨和混合均勻。研磨完成的物料最后通過(guò)卸料裝置排除筒體，以進(jìn)行下一段工序處理。研磨工藝如下圖1所示。
圖1
球磨機系統工頻控制在使用中存在著(zhù)如下的弊端：
1. 所需的研磨周期較長(cháng)、研磨效率低，單位產(chǎn)品功耗大，同時(shí)易造成物料的過(guò)渡研磨；
2. 啟動(dòng)一般采用星三角或自耦降壓?jiǎn)?dòng)，啟動(dòng)電流大，對設備和電網(wǎng)的沖擊很大；
3. 設備運行的穩定性差，維護量和耗電量巨大，增加了生產(chǎn)廠(chǎng)家的維護成本，造成了嚴重的資源浪費。
二、控制方案
根據球磨機原工況存在的問(wèn)題并針對其生產(chǎn)工序及工藝特點(diǎn)，設計了采用四方V560系列變頻器系統控制方案，具體如下：
主電機使用矢量型變頻器驅動(dòng)，內置優(yōu)化的控制程序，可根據球磨機的實(shí)時(shí)運行負荷自動(dòng)調整電機在運行過(guò)程中的各項參數，使電機的軸功率達到最佳化。系統轉速可根據球磨工藝條件的變化，設置為自動(dòng)調節模式，保證球磨機工作效率的同時(shí)可有效的節約電能。
控制電氣圖如下圖2所示：
圖2
主要設定參數
三、方案特點(diǎn)及優(yōu)勢
1. 球磨機使用變頻調速后，實(shí)現了系統的軟啟動(dòng)。啟動(dòng)電流大大減小，比之前的工頻控制小3～5倍，消除了啟動(dòng)時(shí)的沖擊，延長(cháng)了機械部件的使用壽命，減少了設備的維護量及維護費用，同時(shí)也降低了對電網(wǎng)及周邊設備的沖擊；
2. 利用變頻矢量調速技術(shù)拖動(dòng)，滿(mǎn)足了球磨機低速運行、大啟動(dòng)轉矩的特點(diǎn)，有效保證系統的控制工藝；
3. 可以通過(guò)變頻器方便地設定研磨時(shí)間，加磨時(shí)間和自動(dòng)停機功能，使操作更加智能化，人性化；
4. 節能效果一般可達8%～10%左右；
5. 系統具有完善的缺相、短路、過(guò)電壓、過(guò)電流等各種保護功能，同時(shí)可加裝市電/節能切換功能，有效保證設備的穩定運行。
四、結束語(yǔ)
本文介紹了一種基于四方V560變頻器的球磨機機變頻驅動(dòng)方案，該方案實(shí)現了系統軟啟動(dòng)，有效保證系統控制工藝的同時(shí)提高了工效，節能效果顯著(zhù)，并且有效延長(cháng)了系統各設備的使用壽命，降低了設備維護量，為客戶(hù)取得了良好的經(jīng)濟效益。實(shí)踐證明，該方案在陶瓷行業(yè)有著(zhù)非常廣闊的應用前景，目前已成功的應用于多個(gè)球磨機變頻改造的系統中。