变频器在球磨机上的应用
变频器在内、外圆磨床上的应用
变频器在内、外圆磨床上的应用作者：何卫东来源：《科技创新与生产力》 2014年第6期何卫东（中国北车集团永济新时速电机电器有限责任公司，山西永济 044502）收稿日期：２０14－02－16；修回日期：２０14－05－19作者简介：何卫东（1968-），男，山西永济人，工程师，主要从事数控设备研究，E-mail：138********@。
随着电子技术的发展，变频调速技术越来越普及，尤其在机械加工行业，变频器的应用收到了很好的效果。
变频器的无级调速、软启动、恒转矩输出极大地满足了机械加工设备对恒速度、恒转矩的要求[1]。
磨床在加工过程中受负荷改变而产生旋转速度的变化，易出现震刀纹质量问题。
将变频调速技术应用于内、外圆磨床上，通过改变磨头电机的运行速度及频率，可以避免直波纹的出现，提高加工精度和加工效率。
1 影响磨床加工质量的主要原因外圆磨床加工过程，因加工工件的形状、尺寸、工件材质以及磨削量、磨削参数的变化，加工负荷不断变化。
当加工工件内径小，磨削进给少，砂轮磨削力小，加工负荷就小。
当加工大内径长套筒类工件时，工件旋转的电动机在低速段，砂轮进给量大，砂轮磨削力也在变大，此时加工负荷就大。
因负荷的变化造成电动机很难在恒转矩、恒速度下运行。
同时，速度的变化改变了主轴、磨头等振动频率及幅值[2]，加工后工件加工面出现了直波纹、粗糙度超差等质量问题，不能满足工件加工的质量要求。
2 磨床在运动中产生振动的原因分析普通磨床由3个振动源组成：一是主轴电机，主要负责工件的旋转；二是磨头电机，通过皮带传动带动磨削砂轮的高速旋转（含磨头轴承和砂轮动平衡的好坏）；三是油泵电机，负责磨头的前后移动和工件的左右移动（有的设备将油泵电机系统改为单独的液压工作站，可以取消此项震源）。
任何旋转和移动设备都不可避免地产生振动，见图1。
X轴代表转速，Y轴代表振动幅值。
变频器应用将改变交流电机供电的频率和幅值，从而改变其运动磁场的周期，达到平滑控制电动机转速的目的。
浅谈高压变频器在矿山磨机上的应用
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１
引 言 高 效 化 的 智 慧 矿 山 的 概 念 的 引 入
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通 常 认 为 在 矿 磨 生 产 中 磨 机 料 筒 统 的 粗 犷 型 矿 山 生 产 模 式 已 经 不 能 满 网 电 压 也 经 常 波 动
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，
需要 考虑 电 网 波
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，
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，
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料 智 能 化控 制 的 发 展 方 向 生 产 周 期 通 常 为
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为 了 提 高 产量
，
球磨机变频调速节能原理探讨
球磨机变频调速节能原理探讨作者：黄德君来源：《佛山陶瓷》 2011年第2期摘要：通过对陶瓷厂球磨机运作的原理分析，利用变频器调频降速，在不影响球磨效率的情况下，达到节能效果，降低球磨机的能耗成本。
关键词：陶瓷；球磨机；变频器；节能1引言球磨电机使用变频调速驱动来达到节能的目的，在陶瓷行业的粉料加工工序中，已经是广泛应用。
本文将对球磨机变频调速的节能原理进行分析探讨。
2节能原理分析球磨机应该以什么样的速度转动，才能达到它的最佳效果呢？根据理论推算，球磨机的转速在满足n＝21/D这个公式的情况下，效果最佳。
其中，分子是常数21，分母是球石重心的转动轨迹直径的平方根。
可见球石重心的运动轨迹直径越大，需要的转速就越小；球石重心运动轨迹直径越小，需要的转速就越快。
这就是为什么我们看到的大球磨机的转速比较慢，而小球磨机的转速比较快的原因。
在同一个球磨机中，球石的运动轨迹是不是一成不变的呢？显然不是。
我们用简单的示意图来说明，如图1所示，球磨罐体中加了球石和沙泥料，刚加的料因为颗粒比较大，有的是块状，因阻隔原因导致球石与球石之间的间距较大。
我们取其中的一部分球石的运动轨迹来分析，见图2。
球石群体平均重心的运动轨迹等效直径较小，用D1表示（见图2a）。
因此，要使球磨机达到理想的效果，需要的转速就要快。
当球磨到一定的时间之后，那些较大颗粒的沙石料逐渐被砸碎，块状的泥也被分解了，球石与球石之间的间距缩小，球石群重心的运行轨迹的平均等效直径就增大到D2，如图2b所示，因此球磨机需要的理想转速相应地要减小。
可见，球磨机的转速应该是一个由大变小的过程，这就是为什么要使用变频器调速的原因。
使用变频之后，球磨后期的转速可由50Hz降到40Hz以下。
当它降速之后，电压和电流相应地降了下来，消耗的功率也就降下来，这就是球磨变频节电的原理。
球磨机后期转速降下来之后，由于球石之间的泥浆流速加快，并不会影响球磨效率，实际上，我们使用变频调速之后，磨一罐料所需的时间不会加长。
变频器在球磨机上的应用-4页精选文档
ACT变频器在球磨机上的应用2009/5/27/11:36 来源：创杰电气一、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。
二、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。
三、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。
四、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。
四、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。
五、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。
变频器在建陶行业中的应用
电费 ３ ０多 万元 ， 月就 收 回全部 投资 ，取得 了 巨大 的 ４个
节能效果 。 受此案 例 的启发 ， 创名扬 先后对鹰牌 （ 河源 ） 陶 瓷有 限公 司 、 鹏华 盛 昌陶瓷厂 、 中源 粤中 陶瓷有 限公 东 新
２６辊 道窑炉烧成 上 的运用 ． （ ）变频器 用于调 节辊道窑斜齿 的传动 速度 。 １
变 频 器 ， 企 ， 能 陶 节
关键词
１ 前 言
（ ）变 频器在球磨 机上 的运用 １ 变频器 用 于球磨机 的主要 目的是 节能 ，利 用变频 器
Ｌ 自佛 山于 ８ ０年代 从 意大利 引 进 首条 墙地 砖 自动 生 多段 速 和简易 Ｐ Ｃ功 能对 球磨 机进行 调速 ，使 球磨速 度
２４辊 道干燥窑 中的运用 ． （ ）变频器 用于调 节斜齿 的传 动速度 。 １
ห้องสมุดไป่ตู้
３ １变频器 用于窑 炉和干燥 的风机 系统 ．
传统 的窑 炉和 干燥 的风量是通 过风 门开度进 行调节
（ ）变频 器用 于无 级 调节抽 热风机 和抽湿 风机 的风 的 ， ２ 使用 变频 器后 ， 以将 风 门 全部 打开 ， 可 通过 调节频 率
量 ， 对传 统 的风 门调节 ， 有调 节方 便精 确 、 相 具 工人 劳 动
强度降低 的优点 ， 而且有 １％ ０ 的节 能效果 。 ０ ￣６％
来 调 节 电 机 转 速 ， 而 调 节 风 量 。 在 ２ ０ 年 ， 山 创 名 从 早 ０２ 佛
扬机 电贸易公 司与 希望森 兰 变频器 公 司合作 ，投资 １０ ２ 多 万元对 佛 山高 明顺 成 陶瓷有 限公 司全部 １ ２条 辊 道干
从 节 ％ ２之 产线至今 的 ２ ０年 间 ， 建筑 陶瓷生 产在佛 山取 得 了巨大 的 得 以优化 ， 而 达 到节 能 效 果 ， 能率 在 ８ ～ １％ 间 ．
球磨机节能方式
球磨机节能方式球磨机是矿山、建材、冶金、化工等行业中常用的一种研磨设备，其主要作用是将物料研磨成细粉末，从而满足生产过程中的需要。
然而，球磨机在研磨过程中会产生大量的能量消耗和热量排放，给环境和生产造成很大的影响。
因此，如何降低球磨机的能耗和环境污染，成为了球磨机研究领域的一个热点问题。
本文将从球磨机节能的角度出发，介绍一些球磨机的节能方式。
一、选用高效能耗低的球磨机球磨机的能耗与其结构设计、工作原理、研磨介质、研磨介质与物料的撞击方式等因素密切相关。
因此，在球磨机的选型中，应优先选择高效能耗低的球磨机，以降低能耗和环境污染。
目前，市场上的高效能耗低的球磨机主要有以下几种类型：（1）离心式球磨机离心式球磨机是一种比较新型的球磨机，其特点是研磨介质和物料在离心力的作用下进行研磨，研磨效率高，能耗低，研磨效果好。
（2）立式球磨机立式球磨机是一种垂直布置的球磨机，其优点是结构简单、占地面积小、能耗低、易于维护，适用于小型粉磨生产线。
（3）高压悬辊磨高压悬辊磨是一种高压悬挂式的磨粉设备，其特点是研磨介质和物料在高压力下进行研磨，研磨效率高，能耗低，研磨效果好。
二、优化球磨机操作球磨机的操作对其能耗和研磨效果有很大的影响，因此，优化球磨机操作是降低球磨机能耗的重要途径。
具体可以从以下几个方面入手：（1）适当降低研磨介质的填充率研磨介质的填充率是指研磨介质在磨筒中的占比，一般填充率越高，研磨效率越高，但能耗也越大。
因此，在操作过程中，应根据研磨物料的性质和工艺要求，适当降低研磨介质的填充率，以达到节能的目的。
（2）控制研磨介质的大小和比重研磨介质的大小和比重对研磨效果和能耗有很大的影响。
一般来说，研磨介质越小，研磨效率越高，但能耗也越大；研磨介质的比重越大，其撞击力越大，研磨效率也越高，但能耗也越大。
因此，在操作过程中，应选择适当大小和比重的研磨介质，以达到节能的目的。
（3）控制研磨时间和研磨速度研磨时间和研磨速度是影响研磨效率和能耗的重要因素。
球磨机变频器调速控制改造及应用
控制元件、计量元件及辅助设备等组成，通过改变或 调节绕线式电动机转子回路阻抗值的大小，实现不同 程度降低启动电流的目的，结构简单、易操作。尽管 这几种启动方式相对降低了启动电流，但启动过程中 瞬间较高的电流及较大的扭矩仍会对电动机的绝缘、 设备联结部件及供电网络电压造成一定的冲击［２］。
变频器是应用变频技术与微电子技术，通过改变 电动机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力 控制设备。变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、 逆变（直流 变 交 流 ）、制 动 单 元、驱 动 单 元、检 测 单 元 和微处理单元等组成。变频器依靠内部电力电子元 件的开断来调整输出电源的电压和频率，根据电动机 的实际工况，提供所需运转频率，以实现对电动机的 调速。其控制电路完成对主电路的控制，整流电路将 工频交流电整流为直流电，直流中间电路通过并联电 容组对整流电路的输出进行平滑滤波，逆变电路将直 流电再逆变成所需频率的交流电，进而达到节能、调 速的目的。另外，变频器还有多重保护功能，如过流、 过压、过载保护等［３］。
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２０１９年第 １０期 ／，球磨机速度越快，钢球被提升得越高。球磨机转 速决定钢球与衬板的分离点，同时也决定了钢球下落 与衬板的接触点。当球磨机的实际转速达到临界转 速或大于临界转速时，钢球的运动轨迹为贴着筒体的 圆周运动，不存在分离点和接触点，即没有冲击点，起 不到冲击粉碎矿块的作用；当球磨机的实际运行速度 过小时，不能将钢球带到合理高度，分离角过大，无法 使钢球形成抛落的运动轨迹冲击下部的粉矿，而只能 形成全泻落状态的运动轨迹，不能起到很好地冲击粉 碎矿块的作用。因此，钢球的运动轨迹在很大程度上 由球磨机运转速度决定。
对于球磨机来说，转速选定是一项非常关键的环 节，每台球磨机的转速不尽相同，传统的确定方式一 般是沿用经典理论公式。该理论是以紧贴球磨机筒 体内壁的单个钢球能够通过筒体最高点的转速作为 临界转速，实际转速通常是球磨机临界转速的 ６５％ ～ ８５％。该方 法 在 球 磨 机 生 产 设 计 中 得 到 了 广 泛 应 用，但实际运行中仍然存在一些细节问题：
球磨机工艺及变频改造
球磨机工艺及变频改造一、球磨机简介 (2)1球磨机的作用 (2)2球磨机的分类 (2)3球磨机的结构 (4)4球磨机的工艺 (9)二、不同种类球磨机的应用 (12)三、水泥球磨机工作流程 (23)四、球磨机应用中存在的问题 (24)五、球磨机的变频节能改造 (24)球磨机是物料被破碎之后，再进行粉碎的关键设备，其利用研磨介质之间的挤压力与剪切力来粉碎物料，广泛用于冶金、陶瓷、选矿、化工、水泥、火电等行业的矿磨、制粉作业中。
本文档将为您介绍一下球磨机的相工艺以及球磨机在变频节能改造中的关键点。
一、 球磨机简介1、作用：球磨机用于各种矿物质的粉磨。
物料只有经过粉磨并到要求细度后才能进行充分混合相互作用，才能使制品达到强度。
2、分类按筒体的长度与直径之比(长径比)分：短磨机长径比小于2的球磨机，一般称球磨机。
多为单仓。
中长磨机长径比为3左右。
长磨机长径比大于4时称为长磨机或管磨机。
中长磨和长磨机内部一般分成2～4个仓。
按是否连续操作可分为：连续磨机和间歇磨机。
按传动方式分为：中心传动磨机电动机通过减速机带动磨机卸料端空心轴而驱动磨体回转。
减速机输出轴与磨机中心线在同一直线上。
边缘传动磨机电动机通过减速机带动固定在卸料端筒体上的大齿轮而驱动磨体回转。
按卸料方式分：◆尾卸式磨机被粉磨物料从磨机一端喂入，从另一端卸出◆中卸式磨机被粉磨物料从磨机两端喂入，从中部卸出。
按磨内研磨介质的形状分：◆球磨机磨内研磨介质主要为钢球或钢段―最为普遍。
◆棒球磨机2～4仓，第一仓：圆柱形钢棒研磨介质，后几仓装钢球或钢段。
◆砾石磨研磨介质为砾石、卵石、瓷球和刚玉球等，用花岗岩或瓷质材料作衬板。
按操作工艺可分：干法磨机和湿法磨机。
3、结构：(1)筒体材料为金属材料，强度要高，塑性要好，可焊性好。
多为普通结构钢A3。
大型磨机筒体常用16Mn钢制造，其弹性强度极限比A3高约50%，耐蚀能力强，冲击韧性也强得多（低温时尤其如此），切削加工性、可焊性、耐磨性和耐疲劳性能良好。
变频节能技术在煤矿机电设备中的应用
变频节能技术在煤矿机电设备中的应用摘要：变频节能技术的使用能够有效地降低能源的消耗，进而逐步的提升设备使用的效率。
通过实际案例的分析，我们能够发现变频器的使用能够降低电机设备中电流的频率，通过在风机中的使用，能够明显的节省大量的电能。
同时，对于煤矿厂中的设备进行变频节能技术的改造，对球磨机传统传送方式的分析以及数据的分析，在球磨机设备上加入变频节能调节器，能够提升球磨机运行的效率，进而达到节约能耗的效果。
关键词：变频节能技术；煤矿机电；设备；应用1煤矿机电设备中的变频节能技术特点变频技术作为一项先进的节能技术，通常使用变频器将半导体器件中的效能改变交流电源中的频率，进而在一定程度上达到节能的效果。
这需要相关的技术人员将已经测定好的频率转化成正常的频率，并通过某种步骤的操作，能够达到降低设备的能源消耗。
目前，煤矿行业使用的变频节能技术主要是由逆变器、电流控制部分以及直流三个方面构成，利用定子频率的改变进而有效地调节异步电动机的转动速度。
由于异步电动机的转速与频率呈现正比例关系，因此，只针对交流电源中的频率调整就能够将发动机的转速改变。
同时，整流器也会将交流电流转换为直流电流，进而再将其转换为交流电流，这时的交流电流在频率和电压值上会发生一定的改变。
并且通过将电流输入到电动机内，最终达到控制电动机转速的目的。
现阶段，不少煤矿在使用提升机时，会采用变频技术提高提升机的各方面性能，其在使用过程中，节能效果也是显而易见的。
而本文提出将变频节能技术应用到煤矿的提升机中，进一步达到节能增效的作用。
变频节能技术在提升机上的使用，主要是利用三相异步电机、提升机设备、转换器等多种结构共同进行远程监控和节能运行的操作。
在变频节能技术中，三相异步电动机主要是在带式输送机固有参数的基础上实行的。
例如以带式输送机传送煤料为例，假设煤料的运输距离L为4.4m，滚筒的半径Rd设置为255mm，托辊组的槽角λ设置为40o，传送带的宽B设置为800mm，在机电传送带运输过程中，最高速度v能够达到2.0m/s。
普传变频器PI9000系列在球磨机的案例
普传PI9000系列变频器在球磨机上的应用球磨机主要用与化工，水泥，陶瓷，矿山等各种粉磨行业，是一种常见设备。
在潮州陶瓷加工业里球磨是很普遍的设备，主要有６吨，８吨，１２吨球磨，对应的功率分别为１１ＫＷ，３７ＫＷ，９３ＫＷ，且都为８级电机。
本案，为潮州宝石陶瓷有限公司的一个瓷土制作现场，有两台２０吨的球磨机，电机１６０ＫＷ８极三相异步电机，目前采用的降压启动，应客户要求进行变频改造，以方便生产操控、降低设备故障率、减少维修量。
球磨机的结构特点与工作原理： 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。
物料由传送装置送入磨机第一仓内，在该仓内有阶梯衬板或波纹衬板，里面装有不同规格的钢球，当筒体转动时，钢球由于离心力被带到一定高度然后再落下，对仓内的块状物料进行反复击打和研磨，使大块的物料完成第一步的粗磨。
完成粗磨的物料经单层隔仓板进入第二仓，在这个仓内镶有平衬板，里面也有很多钢球，在这里物料将进一步被研磨，这一步称细磨。
经过这两步的作业，原来大块的物料基本上都被研磨成了粉状物，最后将粉状物料通过卸料箅板排出，完成粉磨作业。
现场照片，如下： 根据现场电机铭牌数据（电机型号：Y2-355M2-8，额定功率160KW，额定电压3809V，额定电流315A，额定转速740rpm）及了解原先电机运行情况，选用普传PI9200 160G3变频器，并保留原降压启动回路作为备用。
设置变频器相关参数如下： F0.03=4 频率源主设定为面板电位器；F0.11=1 命令源选择端子台控制；F0.13=50加速时间设为50S；F0.14=50减速时间设为50S；F1.02=4 DI3端子功能选择为正转点动；F1.03=5 DI4端子功能选择为反转点动；F3.07=1 停机方式为自由停车；F7.00=12 点动运行频率为12Hz；F7.01=10 点动加速时间为10S；其它参数都以出厂值为准，不需要调整。
变频器在内、外圆磨床上的应用
率 ，由加装变频器前 的每天每台设备磨 ８ 根转轴 ，
增 加 为 每 天 每 台设 备 可 磨 ｌ ６根 转 轴 。车 间 后 续 又
间设备员 、电气技师经过反复协商计算 ，转轴最佳
磨削转速 ８ ２ ０ ｒ ／ ｍｉ ｎ ，磨 头 砂 轮 的 转 速 ３ ０ ０ ０ ｒ ／ ａｉ ｒ ｎ ， 根 据转 速 与频 率成 反 比 ，确定 外 圆磨 床磨 头 电机 技
５１ －５ ２．
［ ４ 】 刘丽丽， 变频节能浅析Ｕ Ｊ ． 科协论坛， ２ ０ １ １ （ ４ ） ： ３ １ — ３ ２ ．
（ 责任 编 辑 刘 婷）
Ａｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｆ ｒ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙ Ｃｏ ｎ ｖ ｅ ｒ ｔ ｅ ｒ ｉ ｎ Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ａ ｌ Ｇｒ ｉ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ Ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ａ ｎ ｄ Ｃｙ ｌ ｉ ｎ ｄ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ Ｇｒ ｉ ｎ ｄ ｅ ｒ
变频器的额定功率 １ ５ ｋ Ｗ ，频 率 ２ ８ ． ５ ～ ３ ０ ０ Ｈｚ ，公 司及 时采 购 ，经过 车 间安 装 、调试 ，最终 解决 了转
约 了能源 ，延长 了设备的使用寿命 ，还为公 司节 省新购磨床费用 １ ０ ０ 万元以上 。
参考文献 ： ［ １ 】 王兆安， 黄俊 ． 电力 电子 技 术 ［ Ｍ】 ． ４版 ． 北京： 机 械 工 业 出 版
ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙ ａ ｎ ｄ ａ ｍｐ ｌ ｉ ｔ ｕ ｄ ｅ ，ｗｈ ｉ ｃ ｈ ａ ｖ ｏ ｉ ｄ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ｑ ｕ ａ ｌ ｉ ｔ ｙ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍ ｏ ｆ ｖ ｅ ｒ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｉ ｒ ｐ ｐ ｌ ｅ ａ ｎ ｄ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｄ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｇ ｑ ｕ ａ ｌ ｉ ｔ ｙ ，ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ｅ ｉ— ｆ
英威腾变频器在陶瓷球磨机上的应用
英威腾变频器在陶瓷球磨机上的应用摘要本文介绍了英威腾变频器在陶瓷球磨机上的应用，讨论了球磨机的控制系统和功能要求及英威腾CHF100A系列变频器的在球磨机节能改造上的优越性能。
一、引言在21世纪的今天，全球能源紧张，节能的呼声越来越高，先进的节能技术逐渐成为社会的一道亮点。
在然而在很多节能企业里，特别对陶瓷行业，普遍认为球磨机难以被控制的，因为用电设备消耗多少电，是同其机电特性所决定的，主观的控制无能为力。
很显然，此观念是错误的。
在全国上下用电形势严峻的情况下，深圳英威腾科技有限公司利用先进变频节能技术，在广东陶瓷生产基地佛山市白坭镇某知名陶瓷厂实行球磨机节能改造。
实践证明，通过一系列的技术和管理措施把球磨机能耗降到最低，即保护环境又为企业创造经济效益，企业至少可以减少5～10%的经营成本。
二、球磨机的工作原理在陶瓷企业里，球磨机由于功率比较大，占据了企业总用电量的80％以上的，各类球磨机的球磨机的基本结构大体上是相同的，只是它们的某些部件有所不同，磨机一般均由筒体，衬板，给料器，排料器，空中轴，轴承，传动装置，和润滑系统组成。
其外形结构如下图所示：1筒体：圆形筒体由若干块儿厚度为十二到十五毫米的钢板焊接而成。
其两端焊接有法兰盘，以便与铸钢的给料端盖排料端盖链接，筒内装有可以更换的衬板，为了使衬板与筒体内壁紧密接触并缓冲钢球对筒体的冲击，在衬板与筒体内被之间敷有胶合板，为便于更换衬板和检查筒体内部状况，在筒体上开有入孔，入孔多为矩形，长度一般为三百五十到五百五十毫米。
2给料部：由带有中空轴颈的端盖联合给料器，扇形衬板，和轴颈内套，等部件组成，中空轴颈内套可防止给料磨损轴颈内表面，内套的内表面带有螺旋，有助于给料，给料器用螺栓固定在内套的端部，一般使用联合式给料器，其次是鼓式给料器和涡式给料器等等。
3排料部：由带有中空轴颈的端盖，格子衬板，衬块，中心衬板，和轴颈内套等零件组成，在端盖内壁上铸有八条放射性筋条，相当于隔板，每两根筋条之间有格子衬板，用衬块挤压固定，衬块则由螺钉穿过壁上的筋条固紧在端盖上，自中心部分，利用中心衬板的止口拖住所有格子衬板，中空轴颈的内套在排料格子的一端制成喇叭形叶片，以引导隔板淘起的矿浆顺着叶片流出，整个排料部位和给料部位度一样紧固在筒体法兰盘上。
球磨机变频调速优化过程控制方案
球磨机变频调速优化过程控制方案北京品锐科技有限公司2012年4月目录一.概述 (3)二.球磨机变频调速优化过程控制方案 (4)1.球磨机调速的意义 (4)2.变频器的技术特性 (5)3.1同步机高压变频器高质量电源输入 (8)3.2同步机高压变频器完美的输出性能 (8)3.3同步机高压变频器友好的用户界面 (8)3.4同步机高压变频器的其他特性 (9)3.5同步机高压变频器的保护功能 (9)3.6同步机高压变频器构成 (11)3.7同步机高压变频传动装置特点 (14)3.8同步机高压变频器矢量控制原理 (15)3.9同步机高压变频器的特点 (16)3.监测控制参数 (17)4.设备配置方案 (18)4.1给矿设备变频控制 (18)4.2给矿量皮带秤监测 (18)4.3水路计量控制改造 (18)4.4磨机状态监测仪表 (19)4.5同步机变频控制 (19)4.6优化过程控制 (19)5.操作过程控制保护方案 (20)5.1涨肚保护 (20)5.2球磨机轴瓦温度的保护 (21)5.3球磨机的振动保护 (21)5.4球磨机的连锁保护 (21)球磨机变频调速优化控制控制方案一. 概述在有色或黑色选矿中，球磨机是破碎之后，选别之前的关键性的设备，也是选矿中的耗能大户；同时，它还是选矿操作中最难，控制工艺指标很重要的设备。
因此，通过优化球磨机的操作控制，提高球磨机的磨矿效率，降低单位产能下的电耗、球耗及设备损耗，提高磨矿粒级优选比例，在选矿厂中显得至关重要。
评价磨矿工作的好坏，直观上考核的是生产率高低，电耗高低，球耗多少，水耗多少。
影响球磨机磨矿效率的因素很多，矿石的性质（耐磨特性、入磨粒级）、介质填充率、矿石填充率、球荷配比、磨矿浓度、排矿粒级（考虑原矿中目的矿物结晶粒级）、球磨转速、磨机润滑、衬板磨损、电机状况等，并且这些因素无法直接检测，提高了磨矿操作中的难度。
因此，要实现既定磨矿目标，通常需要控制好如下磨矿过程：1、控制磨机合适的转速；2、控制闭路磨矿适当的循环负荷；3、控制磨机合适的充填率和合理的加球制度；4、控制好磨矿浓度。
振动研磨机上用变频器节能控制方案及实例
变频器在振动研磨机上的应用
振动研磨机是通过使产品与研磨石相互研磨，从而去除工件表面的毛刺，氧化皮，油污等。
根据工件材质及形状的差异可对应选择不同的研磨石，可大大提高工件表面的光整及光亮度。
东莞正雄振动研磨机
振动研磨机变频器
奥圣变频器控制研磨机优点
一：适用各种中小尺寸零件的抛光研磨加工，可按要求调整研磨机的速度
二：加工过程不破坏零件的原有尺寸及形状，提高产品质量
三：能实现自动化，操作方便，可随时查看加工情况。
四：启动时速度稳定上升，对研磨机的电动机和传动部分起到保护作用
研磨产品-工具（套筒、加力杆）
研磨车间
我司某客户公司（工具厂）
本文由杭州奥圣电气提供。
乐邦LB60GQ系列球磨机专用变频器使用手册说明书
用户手册
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2014年4月编制
I
LB60GQ系列专用变频器使用说明书
目录
1 变频器型号及铭牌说明 ....................................... 1 1.1 变频器型号说明 ........................................ 1 1.2 变频器的铭牌 .......................................... 1 1.3 变频器外观及部件说明 .................................. 2
II
LB60GQ系列专用变频器使用说明书
1 变频器型号及铭牌说明
1.1 变频器型号说明
1.2 变频器的铭牌
图1—1 变频器的型号
在Hale Waihona Puke 频器箱体的右侧板下方，贴有标示变频器型号及规格的铭牌，铭牌内容如图1—
2所示。
INVERTER Style No : LB60GQ-2S0007BE
INPUT : AC1PH 180-260V 50/60Hz 8.2A OUTPUT: AC3PH 0-260V 0-400Hz 4.5A 0.75KW
3
LB60GQ系列专用变频器使用说明书
2.2 主回路端子的排列及功能
端子名称 PE
PB、P(+)
适用机型：LB60GQ—(2S0004～2S0007) 表 2－1 变频器主电路端子名称及功能描述
功能说明 保护接地端子 外接制动电阻预留端子
科技成果——重型球磨机变频节能技术
科技成果——重型球磨机变频节能技术所属类别重点节能技术适用范围适用于陶瓷墙地砖生产企业原料生产球磨机技术改造技术原理本技术应用于陶瓷、水泥、化工、矿业等重型球磨机领域。
技术原理为：依据变频技术是以降低重型球磨机的运行电流（不增加球磨机研磨时间为前提）减少运行过程的功率消耗。
其节能原理是利用电子控制技术，根据负荷变化调整电流的频率，降低电机瞬时功率，减少无用功损耗，从而达到节能的目的。
因此，变频技术的应用有两个关键的前提条件，第一是负荷在运行过程中不同时期产生变化；第二是变频的规律符合负荷变化规律。
根据陶瓷行业球磨机在运行过程中，其负荷主要体现在物料（包括原料、水、研磨介质）在空间的偏心程度所造成的扭矩，与球磨机装载重量没有直接关系，偏心扭矩越大，负荷越大，反之越小。
因此，当球磨机装载量一定的时候，负荷的大小主要取决于筒体内物料重心偏离距离。
球磨机型号（筒体尺寸不同）、工作状态、工艺要求等因素对偏心距离均有影响。
由于球磨机的负荷变化很难通过温度、压力、重量等因素进行感知，只能根据物料的粉碎原理，以及运行电流的变化规律，判别球磨机的负荷变化，因此，掌握球磨机运行负荷变化规律，是重型球磨机变频节能技术的核心关键。
本项目技术提出了针对不同浆料种类，利用粉碎方式原理、物料细度变化规律，对研磨过程进行分段设定，以实现变频技术对陶瓷生产重型球磨机的有效节能。
本项目技术的研究主要包括三方面内容，第一是确定各种重型球磨机研磨过程的负荷变化规律；第二是预设式GLSAVER-AQM变频器的研发；第三是适合GLSAVER-AQM变频器应用的数据库建立。
关键技术GLSAVER-AQM型（系列）重型球磨机变频器的关键技术是克服现有技术的不足，设计与研制一种能够适应不同性质物料、不同粉末阶段对球磨机的最佳转速要求，从而提高湿法间歇式重型球磨机效率，达到节能降耗的目的。
本技术项目的研究主要包括三方面内容：第一是确定各种重型球磨机研磨过程的负荷变化规律；第二是预设式GLSAVER-AQM变频器的研发；第三是适合GLSAVER-AQM变频器应用的数据库建立。
一段球磨机增加变频控制之探讨
一段球磨机增加变频控制之探讨磨机磨矿主要靠磨矿介质提升后的抛落产生的冲击作用和泄落产生的摩擦作用，磨矿介质提升的高度与抛落或泄落运行轨迹，主要决定于磨机的转速和磨机介质装填量以及磨机衬板的形状。
左图为磨机在低转速和正常转速时磨矿介质的运动情况。
磨机采用磁性衬板时，钢球运行轨迹还与磁性衬板的磁性强弱有关。
本文主要就刘塘坊一段磨机的转速对磨矿效果的影响进行探讨一、磨机内钢球介质的运行轨迹分析球磨机湿式磨矿需要钢球具备一定的填充率，在磨机运行中，距磨机中心距离不同会形成钢球层，不同的钢球层具有不同的运行轨迹。
左图为磨机内紧贴衬板钢球层任一钢球Aj受力及运行轨迹，其所受之力有本身的重量G，离心力C。
钢球重力可分解为切向分力T （T=Gsinα）和法向分力N=Gconα。
切向分力T使钢球Aj做切线运动,法向分力N在第Ⅲ和第Ⅳ象限与离心力C的方向相同，在第Ⅱ象限与C的方向相反。
C与N 合力在作用点处产生摩擦力F，其方向与T相反，阻止T力沿切线方向运动。
磨机在一定转速下，当钢球随磨机运行到一定高度时，分力N增大到与离心力C大小相等时，摩擦力F=0，钢球脱离原有运行轨迹，以所在点线速度做抛物线运动，下落到M点。
此时磨机转速为：n=30*(conα)1/2/R1/2 (1)以上公式中R是磨机内半径，D是直径。
该公式是针对磨机内贴着衬板的最外一层钢球而言，如果是其它层的钢球，R即为该球距磨机中心的距离。
当磨机转速进一步增大到一定值υ，钢球到达顶点Z，离心力C大于等于钢球重力G大c时，钢球就不会下落，而是进行离心运转。
在顶点Z，钢球离心力等于钢球重力时的转速即为磨机的临界转速。
对于最外层球而言，此时的临界转速应符合以下=30/R1/2=42.3/D1/2 (2)公式： nc最外层球距磨机中心最远，使它做离心运动所需转数最少，最内层球距磨机是使最外层中心最近，使它做离心运动所需转数最大，所以，磨机的临界转数nc球也不会发生离心化的最高转数。
洪博创展变频器在球磨机上的应用
洪博创展H380球磨机类恒转矩负载变频调速的节能研究一、概述水泥、发电、电解铝、陶瓷等行业应用变频器已经非常普遍，生产机械如回转窑窑中主传动，各种风机，传送带等原来不调速或用电磁调速和其他的调速方式，都相继改造为变频交流调速。
改造的目的是使生产过程中工艺调速方便，提高产品的产量、质量，实现自化，节能等。
但是，在粉磨工艺中最主要的设备就是球磨机，采用变频调速传动，其本上还是空白。
其原因是，球磨机工作时料筒的转速是恒定的，即使要变化，变化的范围也大，如果考虑使其转速下降节能，但可能使球磨的时间增长，是否有节能的效果很难说。
实际上球磨生产过程比较简单，如陶瓷厂的球磨机，料筒内加料16T～18T，在工作转速16r/min～18rmin下运转8小时，料的细度就达到工艺要求，出料后然后再加料，重复上述过程。
一般来说，对不同的厂家和球磨的原料不同，球磨机的性能参数也有一定的差别，如发电厂磨煤使用的MTZ3570球磨机，料筒有效内径3500mm，筒体长度7000mm，工作转速17.3r/min，电机功率1120kW（6kV）。
球磨机的电气传动方式为，三相交流鼠笼异步电机—液力偶合器—齿轮减速器—皮带轮减速器，或三相交流鼠笼异步电机—齿轮减速器—皮带轮减速器，一般球磨机的料筒作为了减速器的皮带轮使用。
球磨机重载起动时，若传动环节中无液力偶合器，即使使用自耦减压起动器或星—三角启动器，对电网也会造成较大的冲击，并且经常出现起动困难。
为缓冲起动时的冲击，传动环节中加入了液力偶合器，这样可在任何状态下顺利起动球磨机。
二、球磨机的临界转速和最佳工作转速球磨机的转速直接影响到钢球和物料的运动状况及物料的磨制过程。
若转速比较低时，钢球和物料随筒体内壁上升，当钢球和物料的倾角等于或大于自然倾角时，钢球沿斜面滑下不能形成足够的落差，钢球对物料的磨碎作用很小，这种情况效率很低。
如果筒体的转速很高，由于离心力的作用，以致物料和钢球不再脱离筒壁，而随其一同旋转，产生这种状态的最低转速称为临界转速nlj。
安川变频器的应用 第2讲 安川变频器在球磨机中的应用
安川变频器的应用第2讲安川变频器在球磨机中的应用李方园
【期刊名称】《自动化博览》
【年(卷),期】2015(0)6
【摘要】球磨机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。
本文主要阐述了安川变频器在球磨机中的应用。
【总页数】3页(P62-63)
【关键词】变频器;球磨机;旋转坐标系
【作者】李方园
【作者单位】浙江工商职业技术学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP273.021
【相关文献】
1.安川变频器的应用第9讲安川A1000变频器在大型高效起重机中的应用 [J], 李方园
2.安川变频器的应用第3讲安川变频器在单面瓦楞机中的应用 [J], 李方园
3.安川变频器的应用第4讲安川变频器在造纸涂布机张力控制中的应用 [J], 李方园
4.安川变频器的应用第6讲安川变频器在电梯中的应用 [J], 李方园
5.安川变频器的应用第1讲安川变频器在刮泥机中的应用 [J], 李方园
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ACT变频器在球磨机上的应用
2009/5/27/11:36 来源：创杰电气
一、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。
二、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。
三、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。
四、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。
四、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。
五、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。
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（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。
六、变频器选型
根据上述原则，选择创杰公司的ACT-V6系列变频器，使系统能够满足上述工况要求。
（1）ACT-V6系列变频器采用磁通矢量PWM控制技术使用,低速负载能力较强。
（2）ACT-V6系列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）ACT-V6系列变频器的各种保护功能完善、能够很好的保护电机。
七、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）%
（注：本资料素材和资料部分来自网络，仅供参考。
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