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解決方案
深入行業(yè)需求一線 傾力賦能行業(yè)智能電氣化
QD880系列永磁同步變頻器在球磨機(jī)行業(yè)應(yīng)用方案
來源:奧卓科技 發(fā)布日期:2022-10-26

一、QD880系列產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)

1.啟動(dòng)無反轉(zhuǎn),低速大力矩輸出,有效保證球磨機(jī)控制系統(tǒng)工藝;

2.高效的節(jié)電能力,比其他產(chǎn)品更節(jié)電;

3.實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)軟啟動(dòng),消除設(shè)備對(duì)電網(wǎng)及周邊設(shè)備的激烈沖擊,延長機(jī)械部件使用壽命;

4.優(yōu)異的同步開環(huán)控制性能,更具有成本優(yōu)勢(shì);

5.同等負(fù)載最小電流輸出,降低同步電機(jī)高溫退磁的風(fēng)險(xiǎn);

6.高可靠性,提升設(shè)備品質(zhì);

7.友好的人機(jī)界面,調(diào)試快捷簡單。

二、行業(yè)介紹

1.簡介

球磨機(jī)是對(duì)破碎物料進(jìn)行再粉碎的關(guān)鍵設(shè)備,其廣泛應(yīng)用于建筑材料、水泥、金屬選礦和陶瓷玻璃等生產(chǎn)行業(yè)。尤其在陶瓷行業(yè),球磨機(jī)被大量使用,是物料粉碎不可缺少的重要生產(chǎn)設(shè)備。球磨機(jī)電機(jī)功率都較大,是陶瓷行業(yè)最大的耗電設(shè)備之一。原有的異步電機(jī)運(yùn)行方案,存在諸多弊端,隨著變頻驅(qū)動(dòng)技術(shù)和永磁同步變頻器在行業(yè)的快速發(fā)展,永磁同步變頻驅(qū)動(dòng)方案在球磨機(jī)上得到了廣泛應(yīng)用,為企業(yè)創(chuàng)造非常良好的經(jīng)濟(jì)效益

2.球磨機(jī)構(gòu)成

傳動(dòng)裝置、筒體裝置、給料裝置、卸料裝置、電氣控制裝置等。

3.球磨機(jī)生產(chǎn)工藝

球磨機(jī)傳動(dòng)裝置包括皮帶輪或齒輪減速機(jī)構(gòu),運(yùn)行時(shí)電氣變頻控制裝置驅(qū)動(dòng)永磁同步電機(jī),通過減速機(jī)構(gòu)拖動(dòng)筒體裝置旋轉(zhuǎn)。筒體裝置內(nèi)部裝有的物料和研磨體在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,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,研磨完成的物料最后通過卸料裝置排出筒體。

4.球磨機(jī)旋轉(zhuǎn)速度

球磨機(jī)運(yùn)行速度不宜過快,如果轉(zhuǎn)速很高時(shí),由于離心力的作用,物料和鋼球不再脫離筒壁,乃至跟隨筒壁旋轉(zhuǎn),這時(shí)鋼球?qū)ξ锪蠜]有撞擊作用,研磨效率降低。這種狀態(tài)的最低轉(zhuǎn)速稱為臨界轉(zhuǎn)速。

三、應(yīng)用需求

球磨機(jī)在啟動(dòng)之前,由于筒體內(nèi)物料和金屬球體均位于底部,負(fù)載極重,要求極大的啟動(dòng)力矩,一般的變頻器驅(qū)動(dòng)方案,都會(huì)放大一到兩個(gè)功率等級(jí)。

主要技術(shù)需求點(diǎn):

1.低頻大力矩輸出,實(shí)現(xiàn)無障礙軟啟動(dòng);

2.極強(qiáng)的過載能力,任意負(fù)載突變沖擊無跳閘運(yùn)行;

3.能夠達(dá)到一定的節(jié)電效果;

4.高可靠性,要求較高的防護(hù)等級(jí),適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)惡劣的使用環(huán)境。

四、行業(yè)狀況

1.工頻控制運(yùn)行

1)所需的研磨周期較長、研磨效率低,單位產(chǎn)品功耗大,同時(shí)易造成物料的過渡研磨;

2)啟動(dòng)一般采用星三角或自耦降壓啟動(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)。

2.變頻器異步電機(jī)改造

1)變頻器改造后的節(jié)電空間有限,只有6%~8%的節(jié)電空間;

2)低頻力矩不夠,啟動(dòng)設(shè)備存在難度;

3)可靠性差,難以適應(yīng)惡劣使用環(huán)境;

4)異步電機(jī)控制性能有限,不能更好的提高效率。

五、QD880系列永磁同步變頻器在球磨機(jī)上的應(yīng)用結(jié)果

1.實(shí)現(xiàn)設(shè)備軟啟動(dòng),啟動(dòng)電流大大減小,消除對(duì)機(jī)械部件的沖擊,延長了設(shè)備壽命,降低了對(duì)電網(wǎng)及周邊設(shè)備的影響;

2.啟動(dòng)無反轉(zhuǎn),低速大力矩輸出,有效保證球磨機(jī)控制系統(tǒng)工藝;

3.高效的節(jié)電能力,比其他產(chǎn)品更節(jié)電;

4.優(yōu)異的同步開環(huán)控制性能,更具有成本優(yōu)勢(shì);

5.同等負(fù)載最小電流輸出,降低同步電機(jī)高溫退磁的風(fēng)險(xiǎn),更大的節(jié)能空間;

6.高可靠性,更好的適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)惡劣環(huán)境,提升設(shè)備品質(zhì)。

六、應(yīng)用前景

異步電機(jī)-減速機(jī)的主要缺點(diǎn)表現(xiàn)在: 系統(tǒng)整體傳動(dòng)效率低。 系統(tǒng)的功率因數(shù)差。 整機(jī)占地面積大,調(diào)整維護(hù)困難。 振動(dòng)和噪聲嚴(yán)重。

異步電動(dòng)機(jī)需要電源提供滯后的無功來建立機(jī)電能量轉(zhuǎn)換所必須的磁場(chǎng)。因此,其效率和功率因數(shù)與電機(jī)的負(fù)載率直接相關(guān),在各種機(jī)械裝備中,電機(jī)的額定功率都是按照滿足裝備極限能力需要而選定的。而在實(shí)際的運(yùn)行中,大部分機(jī)械裝備的負(fù)載率都是在70%以下,其中礦山、石油等行業(yè)機(jī)械裝備常年負(fù)載率在50%以下。由此可見,當(dāng)異步電動(dòng)機(jī)負(fù)載率低于50%時(shí),其效率和功率因數(shù)都下降十分顯著。

本方案所提出的永磁同步變頻器,其效率、功率因數(shù)與負(fù)載率的關(guān)系與異步變頻器相比,具有明顯的不同,近似與負(fù)載率無關(guān)的力能特性,特別適合機(jī)械裝備的特點(diǎn)。因此,本方案推廣應(yīng)用,將大幅度地提高選礦廠球磨機(jī)電氣傳動(dòng)的力能指標(biāo), 可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械裝備的無齒輪傳動(dòng)。

在傳統(tǒng)的球磨機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)中,為了滿足負(fù)載的低速大轉(zhuǎn)矩需要,一般采用異步電動(dòng)機(jī)-齒輪減速機(jī)的方式實(shí)現(xiàn)。齒輪減速機(jī)的存在不僅增加了系統(tǒng)的制造成本,其自身的傳動(dòng)效率低、振動(dòng)和噪聲嚴(yán)重、潤滑油滲漏污染、日常維護(hù)工作量大等弊端,都增加了機(jī)械裝備的運(yùn)行成本。

本方案提出的永磁同步變頻器,可以直接設(shè)計(jì)成低速大轉(zhuǎn)矩,能夠直接滿足負(fù)載需要的速度和力矩的要求,從根本上克服了異步電動(dòng)機(jī)-齒輪減速機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)存在的各種弊端。 因此,改善球磨機(jī)的性能指標(biāo),提高球磨機(jī)的運(yùn)行效率,從而更好地實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能的目的。


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