深圳市易驱电气有限公司

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，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 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。 球磨机一般以固定转速运行，筒体的转速是由皮带轮或齿轮减速机构（也有用液力耦合器）决定的。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研磨过程，在不同的转速下，筒体内的钢球和物料的运动状况如下图所示： [center][img]http://www.ebpq.cn/uploadpic/vip/news/3.jpg[/img][/center] 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*大的降落高度，对物料产生较大的冲击效果。 五 球磨机变频调速节能控制系统的节能原理分析： 目前球磨机普遍采用的驱动方式是：三相交流电动机—液力耦合器—齿轮减速器—皮带轮减速器。实际运行表明，*佳工作转速与钢球的直径及其装载量、护甲形状，钢球与护甲之间的磨擦系数等因数有关。一般的*佳工作转速通常为临界转速的0.6～0.7，可见转速还是有一定的可调范围，但调节范围不大。实际球磨机的转速与*佳工作转速的误差小于10%，所以若球磨机采用变频调速搜索*佳工作转速，提高研磨效率的节能效果也在10%以内。 除了采用变频调速搜索*佳工作转速，提高球磨机的研磨效率所取得的节能效果之外，由于球磨机在设计时，都考虑到保证电动机的*大输出转矩，而实际生产过程中，往往达不到*大输出转矩，电动机处于轻载（不满载）工作状态，其功率因数和效率都较低。这时可通过变频器的节能运行功能，通过降低变频器的输出电压，自动调整与生产实际需要相匹配的输出转矩，达到提高电动机的功率因数和效率而节能的目的。 另外由于变频器一般为“交－直－交”电压源型变频器，中间直流环节有大的滤波电容的存在，可以大大提高变频器输入端的网侧功率因数，降低传输电流，从而降低电能在线路中的传输损耗，不但具有节能效果，而且可以降低供电系统的容量，减少设备投资。或在同样的电网容量下，允许多安装球磨机设备。 经过上述的节能分析以及现场的使用测试易驱球磨节能一体机在陶瓷行业球磨机的节能效果可以达到10-15%的效率。 六 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7-18%. 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。 七 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。 [center][img]http://www.ebpq.cn/uploadpic/vip/news/4.jpg[/img][/center] 八 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： [center][img]http://www.ebpq.cn/uploadpic/vip/news/5.jpg[/img][/center] 系统控制线路图如下： [center][img]http://www.ebpq.cn/uploadpic/vip/news/6.jpg[/img][/center] 变频器的具体参数设置如下： [center][img]http://www.ebpq.cn/uploadpic/vip/news/7.jpg[/img][/center] 工频工作状态耗电量分析： 一球料需要运行19个小时，先启动辅助电机运转20圈，然后切换到主电机工作，主电机是降压启动方式启动，启动电流1300A，启动时间20S，启动后主电机的工作电流是250A左右，工作两个小时后，电流下降到190A左右，一直工作到结束。 启动时消耗的功率P1==×380×1300×0.8=684.5KW 启动时间20秒，消耗电量为：685×20÷3600=3.8度 工频状态下研磨一球料的（19个小时）耗电量： 启动冲击时的耗电量+19×=3.8kwh+2××380×250×0.8+17××380×190×0.8=1967.8KWh 一台球磨机按一个月工作30天，一年按10个月工作计算，一年消耗电量为： 30×10×1967.8KWh=590340度　 现场使用ED3500系列132kw变频器，一球料需要运行19个小时，先启动辅助电机运转20圈，切换成变频工作直至一桶料完成。根据设备的工艺要求变频器在不同的时间设定不同的转速. 通过现场实际测得变频状态下五段速时的频率和电流如下表： [center][img]http://www.ebpq.cn/uploadpic/vip/news/8.jpg[/img][/center] 变频器改造后，冲击电流300A左右，此五个阶段是根据阶段的初始时间工作电流进行运算的，当研磨的时间越长，研磨体越细，电流会变小，所以运算中会有些出入。但对节能计算的影响不是很大。 变频状态下工作19小时计算耗电量： 19小时x　=2小时xx380x180x0.8+4.2小时xx380x174x0.8+3.8小时xx380x170x0.8+4.2小时xx380x160x0.8+4.8小时xx380x165x0.8=1677KWh 一台球磨机一个月工作30天，一年按10个月工作计算，一年消耗电量为： 30×10×1677KWh=503065KWh 九 投资与回收的分析： 从上述的工变频器的用电量的分析可以算出变频器改造后的节电率： 节电率：（590340-503065）/590340x100%=14.8% 变频器改造后一年的节电量为：590340x14.8%=87370度 每度电按0.7元，一年节省费用：87370度x0.7=61159元 每台变频器的投资按4万元计算，半年左右可以收回投资成本。 十 易驱变频器的保修协议 （1）保修范围仅指变频器本体； （2）正常使用时，变频器在18个月内发生故障或损坏，公司负责保修；18个月以上，将收取合理的维修费用； （3）在18个月内，如发生以下情况，也应收取一定的维修费用： ◆ 不按使用说明书的操作步骤操作，带来的变频器损坏； ◆ 由于水灾、火灾、电压异常等造成的变频器损坏； ◆ 接线错误等造成的变频器损坏； ◆ 将变频器用于非正常功能时造成的损害； 十一 售后技术支持 您可以通过以下几种途径联系，获得您需要的技术支持和相关信息资料： （1） 易驱公司门户网站 www.szeasydrive.com （2） 全国统一免费服务热线：400-700-2586 （3） 全国各地办事处联系方式见公司网站。 2011-4-12