一、引言

長期以來，墻、地、磚、及化工工廠普遍采用球磨機研磨陶瓷原料，它一般采用簡單的工頻控制，易造成物料的過度研磨，所需研磨周期較長，研磨效率較低，單位產(chǎn)品功耗較大，啟動電流大，對設(shè)備和電網(wǎng)的沖擊很大，機械設(shè)備的生產(chǎn)維護量也大，而且電的損耗量相當驚人，這必然會給生產(chǎn)廠家?guī)砗芏嗖槐匾穆闊┖蛧乐氐馁Y源浪費，所以隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展及企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴大，直接工控球磨機的弊病已暴露無遺，并嚴重地阻礙了各工業(yè)企業(yè)快速發(fā)展。這就促使人們?nèi)パ兄茊悠交?、研磨效率較高、產(chǎn)量大、能耗低的球磨機——變頻控制球磨機。

二、主要構(gòu)造

陶瓷工業(yè)球磨機主要由傳動裝置、筒體裝置、加料裝置、卸料裝置及電氣控制裝置等組成。

三、傳動裝置

陶瓷工業(yè)球磨機裝載量大，所需動力消耗也很大，因此陶瓷工業(yè)球磨機通常采用1至2臺幾百千瓦的大功率電動機通過液力偶合器共同驅(qū)動硬齒面圓柱齒輪減速機，再經(jīng)一對齒輪傳動或皮帶輪等驅(qū)動筒體旋轉(zhuǎn)，從而達到研磨物料的作用。四、工作原理球磨機由給料部、出料部、回轉(zhuǎn)部、傳動部(減速機、小傳動齒輪、電機、電控)等主要部分組成。陶瓷工業(yè)具有一個水平放置的筒體，筒體被隔板(鉆有許多小圓孔的圓板——篩板)分成3～4個研磨腔，每個研磨腔內(nèi)裝有一定形狀尺寸的研磨體，筒體旋轉(zhuǎn)時，物料和研磨體等在摩擦力和離心力的作用下被筒體提升到一定高度，然后在重力的作用下沿近似拋物線軌跡落下來沖擊和研磨筒體底部的另一部分物料，并產(chǎn)生一定的軸向運動促使物料研磨和混合均勻。

四、電氣基本控制裝置

陶瓷工業(yè)球磨機屬于低速重載設(shè)備，裝載量大，起動力矩也很大，因此陶瓷工業(yè)球磨機通常采用附加啟動電機沖擊啟動或軟啟動裝置來啟動，對電網(wǎng)沖擊大，而且啟動完成后運轉(zhuǎn)時所需的轉(zhuǎn)距減小，所以在節(jié)約能源方面有很大的空間。

五、改造方案

根據(jù)原工況存在的問題并結(jié)合生產(chǎn)工藝要求，改造后的球磨機系統(tǒng)應(yīng)滿足以下要求。

(1)造后的設(shè)備要有足夠的起動轉(zhuǎn)距，滿足還球磨機裝載量大的要求，并且保證設(shè)備在變頻運行狀態(tài)下使電機平穩(wěn)運行，保障電動機具有恒功率特性。

(2)利用變頻調(diào)速控制系統(tǒng)改造原有球磨機拖動系統(tǒng)，滿足球磨機低速時的正常運行，確保正常的工藝控制技量，使球磨機及電動機的使用壽命延長，減少維護。

(3)改造后的設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)自動控制，及手動/工頻和故障自切換等功能，并能克服球磨機大慣性引起回升電壓，有效地保證設(shè)備的正常運行。

六、變頻器選型

根據(jù)上述原則，選擇的AV3000系列變頻器，使系統(tǒng)能夠滿足上述工況要求。

(1) AV3000系列變頻器采用磁通矢量PWM控制技術(shù)使用,低速負載能力較強。

(2) AV3000系列變頻器的頻率精度高，數(shù)字設(shè)定為+0.01%,模擬設(shè)定為+0.2%可使運轉(zhuǎn)平穩(wěn)滿足設(shè)計要求。

(3) AV3000系列變頻器的各種保護功能完善、能夠很好的保護電機。

七、設(shè)備改造后的優(yōu)越性

(1)利用變頻調(diào)速技術(shù)改造了球磨機的拖動系統(tǒng)，滿足了球磨機低速運行、大起動轉(zhuǎn)距的特點，實現(xiàn)了球磨機的運行速度連續(xù)可調(diào)。電機起動時無沖擊電流，起動力距足夠，保護功能完善。保證了工藝控制質(zhì)量、節(jié)約了維護成本。

(2)根據(jù)工狀需要，將傳動比改為A后正常運行時變頻器運行給定頻率設(shè)定為B(低于50HZ)運行電壓為C(380V)運行電流為D(小于180A)改造后的系統(tǒng)平均每年耗電E度(C＊D＊每天工作時間＊365)。

系統(tǒng)改造前為工頻50HZ，運行電流為180A運行電壓為380V，平均每年耗電F(90＊每天工作時間＊365)度。節(jié)電率為(1-E/F)%