引言

在我國(guó)的陶瓷行業(yè)，球磨機(jī)被大量使用，是物料粉碎的不可缺少的重要生產(chǎn)設(shè)備。球磨機(jī)一般功率都較大，系統(tǒng)采用簡(jiǎn)單的工頻控制，所需研磨周期長(zhǎng)，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)較大的耗電設(shè)備之一。同時(shí)系統(tǒng)的啟動(dòng)電流大，對(duì)設(shè)備和電網(wǎng)沖擊較大，造成機(jī)械設(shè)備的維護(hù)量也大。隨著變頻調(diào)速技術(shù)的快速發(fā)展，變頻調(diào)速在陶瓷、水泥、冶金行業(yè)已日漸得到了廣泛應(yīng)用。實(shí)踐證明，球磨機(jī)采用變頻控制節(jié)能顯著，可為企業(yè)創(chuàng)造非常良好的經(jīng)濟(jì)效益。本文以中智MZ510系列變頻器為例，介紹了球磨機(jī)的一種變頻控制應(yīng)用方案。

一、工藝介紹

球磨機(jī)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(shè)備運(yùn)行時(shí)由電氣控制裝置驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，然后再通過(guò)減速機(jī)及周邊大此輪的減速傳動(dòng)，拖動(dòng)筒體裝置回轉(zhuǎn)。筒體裝置內(nèi)部裝有的物料和研磨體在回轉(zhuǎn)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(yùn)行促使物料研磨和混合均勻。研磨完成的物料后通過(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。

球磨機(jī)系統(tǒng)工頻控制在使用中存在著如下的弊端：

1. 所需的研磨周期較長(zhǎng)、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(duì)設(shè)備和電網(wǎng)的沖擊很大；

3. 設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性差，維護(hù)量和耗電量巨大，增加了生產(chǎn)廠家的維護(hù)成本，造成了嚴(yán)重的資源浪費(fèi)。

二、控制方案

根據(jù)球磨機(jī)原工況存在的問(wèn)題并針對(duì)其生產(chǎn)工序及工藝特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了采用MZ510系列變頻器系統(tǒng)控制方案，具體如下：

主電機(jī)使用矢量型變頻器驅(qū)動(dòng)，內(nèi)置優(yōu)化的控制程序，可根據(jù)球磨機(jī)的實(shí)時(shí)運(yùn)行負(fù)荷自動(dòng)調(diào)整電機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中的各項(xiàng)參數(shù)，使電機(jī)的軸功率達(dá)到理想化。系統(tǒng)轉(zhuǎn)速可根據(jù)球磨工藝條件的變化，設(shè)置為自動(dòng)調(diào)節(jié)模式，保證球磨機(jī)工作效率的同時(shí)可有效的節(jié)約電能。

三、方案特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)

1. 球磨機(jī)使用變頻調(diào)速后，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)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(zhǎng)了機(jī)械部件的使用壽命，減少了設(shè)備的維護(hù)量及維護(hù)費(fèi)用，同時(shí)也降低了對(duì)電網(wǎng)及周邊設(shè)備的沖擊；

2. 利用變頻矢量調(diào)速技術(shù)拖動(dòng)，滿足了球磨機(jī)低速運(yùn)行、大啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩的特點(diǎn)，有效保證系統(tǒng)的控制工藝；

3. 可以通過(guò)變頻器方便地設(shè)定研磨時(shí)間，加磨時(shí)間和自動(dòng)停機(jī)功能，使操作更加智能化，人性化；

4. 節(jié)能效果一般可達(dá)8%～10%左右；

5. 系統(tǒng)具有完善的缺相、短路、過(guò)電壓、過(guò)電流等各種保護(hù)功能，同時(shí)可加裝市電/節(jié)能切換功能，有效保證設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。

四、結(jié)束語(yǔ)

本文介紹了一種基于MZ510變頻器的球磨機(jī)機(jī)變頻驅(qū)動(dòng)方案，該方案實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)軟啟動(dòng)，有效保證系統(tǒng)控制工藝的同時(shí)提高了工效，節(jié)能顯著，并且有效延長(zhǎng)了系統(tǒng)各設(shè)備的使用壽命，降低了設(shè)備維護(hù)量，為客戶取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。實(shí)踐證明，該方案在陶瓷行業(yè)有著非常廣闊的應(yīng)用前景，目前已成功的應(yīng)用于多個(gè)球磨機(jī)變頻改造的系統(tǒng)中。