長(zhǎng)期以來(lái)，墻、地、磚、及化工工廠普遍采用球磨機(jī)研磨陶瓷原料，它一般采用簡(jiǎn)單的工頻控制，易造成物料的過(guò)度研磨，所需研磨周期較長(zhǎng)，研磨效率較低，單位產(chǎn)品功耗較大，啟動(dòng)電流大，對(duì)設(shè)備和電網(wǎng)的沖擊很大，機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)維護(hù)量也大，而且電能的損耗量相當(dāng)驚人，這必然會(huì)給生產(chǎn)廠家?guī)?lái)很多不必要的麻煩和嚴(yán)重的資源浪費(fèi)，所以隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，直接工頻控制的球磨機(jī)弊病已暴露無(wú)遺，嚴(yán)重地阻礙了各工業(yè)企業(yè)快速發(fā)展。
目前球磨機(jī)普遍采用的驅(qū)動(dòng)方式是：三相交流電動(dòng)機(jī)—液力耦合器—齒輪減速器—皮帶輪減速器。
在這里，球磨機(jī)的料筒作為減速器的皮帶輪使用。在球磨機(jī)重載起動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流可達(dá)到額定電流的六倍以上。為了緩解起動(dòng)時(shí)的機(jī)械沖擊，傳動(dòng)環(huán)節(jié)中加入了液力耦合器，液力耦合器是通過(guò)控制工作腔內(nèi)工作油的動(dòng)量矩變化來(lái)傳遞電機(jī)的驅(qū)動(dòng)能量的。電動(dòng)機(jī)通過(guò)液力耦合器的輸入軸拖動(dòng)其主動(dòng)工作輪旋轉(zhuǎn)，對(duì)工作油加速，被加速后的工作油再帶動(dòng)液力耦合器的從動(dòng)工作渦輪旋轉(zhuǎn)，把驅(qū)動(dòng)能量傳遞到其輸出軸和負(fù)載。傳動(dòng)系統(tǒng)中的液力耦合器在起動(dòng)時(shí)起緩沖作用，讓電動(dòng)機(jī)可以輕載起動(dòng)，以減小起動(dòng)電流，等電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后再慢慢加載，達(dá)到順利起動(dòng)球磨機(jī)的作用，減小起動(dòng)時(shí)的機(jī)械沖擊。在工作時(shí)通過(guò)液力耦合器的調(diào)速作用，搜索球磨機(jī)的最佳工作轉(zhuǎn)速，提高球磨機(jī)的效率。由于球磨機(jī)屬恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，在用液力耦合器調(diào)速時(shí)，其調(diào)速效率等于調(diào)速比，有很大一部分能量在液力耦合器中被浪費(fèi)掉。這就促使人們?nèi)パ兄破饎?dòng)平滑、研磨效率較高、產(chǎn)量大、能耗低的起動(dòng)調(diào)速方式——變頻調(diào)速控制。
三、球磨機(jī)變頻改造要求有以下幾點(diǎn)：變頻器用于球磨機(jī)的主要目的是節(jié)能，利用變頻器多段速和簡(jiǎn)易PLC功能對(duì)球磨機(jī)進(jìn)行調(diào)速，使球磨速度得以?xún)?yōu)化，從而達(dá)到節(jié)能效果，節(jié)能率在10%～15%之間，還有就是不存在啟動(dòng)沖擊電流，提高了電網(wǎng)的穩(wěn)定性。
3.1.球磨機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中負(fù)載波動(dòng)大，要求變頻器過(guò)流，過(guò)載，限流功能強(qiáng)，能夠滿(mǎn)足球磨機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中負(fù)載波動(dòng)大時(shí)能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的要求。
3.2.球磨機(jī)起動(dòng)時(shí)負(fù)載非常大，一般要求點(diǎn)動(dòng)即能將球磨機(jī)起動(dòng)，要求變頻器低頻啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩必須足夠大。
3.3.變頻改造時(shí)必須滿(mǎn)足球磨機(jī)的工藝要求，使球磨機(jī)及電動(dòng)機(jī)的使用壽命延長(zhǎng)，減少維護(hù)。
3.4.改造后的設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)控制，及手動(dòng)/工頻和故障自切換等功能，并能克服球磨機(jī)大慣性引起回升電壓，有效地保證設(shè)備的正常運(yùn)行。
3.5.變頻控制系統(tǒng)要能夠長(zhǎng)期無(wú)故障穩(wěn)定運(yùn)行，環(huán)境適應(yīng)性好，可靠性高。
四、變頻改造應(yīng)用實(shí)例及圖片根據(jù)以上的分析我們公司設(shè)計(jì)如下改造方案：
根據(jù)原工況存在的問(wèn)題并結(jié)合生產(chǎn)工藝要求，改造后的球磨機(jī)系統(tǒng)應(yīng)滿(mǎn)足以下要求。
4.1.改造后的設(shè)備有足夠的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，滿(mǎn)足球磨機(jī)裝載量大的要求，并且保證設(shè)備在變頻運(yùn)行狀態(tài)下使電機(jī)平穩(wěn)運(yùn)行，保障電動(dòng)機(jī)具有恒功率特性。
4.2.利用變頻調(diào)速控制系統(tǒng)改造原有球磨機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)，滿(mǎn)足球磨機(jī)低速時(shí)的正常運(yùn)行，確保正常的工藝控制質(zhì)量，使球磨機(jī)及電動(dòng)機(jī)的使用壽命延長(zhǎng)，減少維護(hù)。
4.3.改造后的設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)控制，及手動(dòng)/工頻和故障自切換等功能，并能克服球磨機(jī)大慣性引起回升電壓，有效地保證設(shè)備的正常運(yùn)行。
4.4.根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的情況，我們給客戶(hù)選定了普傳最新的PI500系列產(chǎn)品，PI500系列產(chǎn)品具有以下功能，完全可以滿(mǎn)足客戶(hù)的需求。PI500系列變頻器特點(diǎn)如下：
準(zhǔn)確的電機(jī)參數(shù)自學(xué)習(xí)、穩(wěn)速精度高、調(diào)速范圍廣、低速大轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)小、瞬時(shí)停電不停機(jī)、40℃環(huán)境溫度設(shè)計(jì)獨(dú)立風(fēng)道、新一代節(jié)能運(yùn)行、三防漆涂層處理、全球安規(guī)認(rèn)證CE/TUV、內(nèi)置自適應(yīng)PID功能模塊、易用的上位機(jī)軟件、I/O擴(kuò)展功能、內(nèi)置制動(dòng)單元、支持多種通訊、高防護(hù)薄膜按鍵鍵盤(pán)、支持多種安裝方式，可法蘭安裝、可卸載式風(fēng)扇，安裝維護(hù)方便、增加了QUICK多功能鍵及鍵盤(pán)鎖定功能選擇。
4.5.現(xiàn)場(chǎng)改造情況：
4.6.下面是現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用改造的圖片：
利用變頻調(diào)速技術(shù)改造了球磨機(jī)的拖動(dòng)系統(tǒng)，滿(mǎn)足了球磨機(jī)低速運(yùn)行、大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了球磨機(jī)的運(yùn)行速度連續(xù)可調(diào)。電機(jī)起動(dòng)時(shí)無(wú)沖擊電流，足夠起動(dòng)力矩，完善保護(hù)功能。保證了工藝控制的質(zhì)量、節(jié)約了維護(hù)成本 改造后的設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)控制，及手動(dòng)/工頻和故障自切換等功能，并能克服球磨機(jī)大慣性引起回升電壓，有效地保證設(shè)備的正常運(yùn)行。
