微能變頻器在陶瓷球磨機上的應用

4 球磨機變頻調速系統的工作原理

根據原工況存在的問(wèn)題并結合生產(chǎn)工藝要求，改造后的球磨機系統應滿(mǎn)足以下要求：

1)改造后的設備要有足夠的起動(dòng)轉矩，滿(mǎn)足球磨機裝載量大的要求，并保證設備在變頻運行狀態(tài)下使電機平穩運行，保障電動(dòng)機具有恒功率特性;

2)利用變頻調速控制系統改造原有球磨機拖動(dòng)系統，滿(mǎn)足球磨機低速時(shí)的正常運行，確保正常的工藝控制要求，延長(cháng)球磨機及電動(dòng)機的使用壽命，減少維護量。

根據上述原則，選擇采用深圳市微能科技有限公司最新的9G系列變頻器,該系列變頻器具有以下特點(diǎn)：

1)本系列是采用新一代SVPWM 波形生成技術(shù)的變頻器，低速額定轉矩輸出，帶載能力強，低速時(shí)可達到180%的額定轉矩輸出;

2)具有多種轉矩提升及V/f 曲線(xiàn)可設定，多種加、減速模式可選擇，內置人性化的PID 功能，諸多參數均可在線(xiàn)調整;

3)具有各種完善的保護功能及故障診斷系統，具有過(guò)電壓、過(guò)電流及失速保護等功能，技術(shù)先進(jìn)，功能齊全，使用方便，可滿(mǎn)足電氣節能及各種生產(chǎn)工藝的要求;

4)電壓等級多，功率規格齊全，性能可達到歐美日等國外同類(lèi)產(chǎn)品水準;

5)頻率精度高，可使運轉平穩，滿(mǎn)足設計要求。

變頻調速系統電路如圖3所示。

球磨機安裝變頻節能控制系統后，取得了以下效果：

1)改造后的設備能夠實(shí)現自動(dòng)控制，以及市電/節電切換功能，并能克服球磨機大慣性引起的回升電壓，能有效地保證設備正常運行;

2)利用變頻器自動(dòng)電壓調節功能，可在與負載無(wú)關(guān)的條件下，保持電機效率最高，因消除了起動(dòng)時(shí)的沖擊，所以延長(cháng)了機軸、齒輪、皮帶等機械件的使用壽命，減少了維修費用;

3)利用變頻調速技術(shù)改造后的球磨機拖動(dòng)系統，滿(mǎn)足了球磨機低速運行、大起動(dòng)轉矩的特點(diǎn)，實(shí)現了球磨機的運行速度連續可調，電機起動(dòng)時(shí)無(wú)沖擊電流，起動(dòng)力矩大，保護功能完善，保證了工藝控制質(zhì)量，節約了維護成本;

4)球磨機使用變頻調速后，起動(dòng)電流可減少到原來(lái)的1/5，如132 kW電機原起動(dòng)電流在1 000 A以上，變頻節能改造后起動(dòng)電流為180～200 A之間，實(shí)現了真正的軟起動(dòng)，也收到了節能的效果，由于起動(dòng)電流大大減小，不會(huì )造成對電網(wǎng)的沖擊和電網(wǎng)電壓的下降，消除了因球磨機起動(dòng)而引起的其它用電設備跳閘或故障，在同樣的電網(wǎng)容量下，可增加裝機臺數;

5)內置PLC 多段速自動(dòng)運行功能，可以通過(guò)變頻器方便地設定研磨時(shí)間，加磨時(shí)間和自動(dòng)停機功能，使操作更加智能化，人性化;

6)球磨機變頻調速節能系統的節能效果一般可達12%～15%左右。

5 投資與回報

以佛山市西樵鎮某知名陶瓷廠(chǎng)為例，該廠(chǎng)已安裝了37臺微能科技有限公司的大功率變頻器。以其中的一臺40 t球磨機為例，電動(dòng)機功率為132 kW，實(shí)際使用功率為115 kW,每天工作18 h，每月工作30 天，這樣原球磨機每月用電量為115×18×30=62 100 kW·h，在安裝了球磨機專(zhuān)用變頻節能控制系統后節電率可達14.6%，則每月可節省電費約為62100×14.6%×0.65元/ kW·h=5 893元。若以每臺變頻器投資為5.5萬(wàn)元計算，投資回收期約為55 000÷5893=9.3個(gè)月。

若以平均節電率12%計算，則月節電效益約為62 100×12%×0.65=4 843 元，每臺變頻器投資為5.5萬(wàn)元計算，投資回收期約為55 000÷4 843=11.3個(gè)月，即不到一年就可以收回全部的投資。而變頻器的使用壽命一般為10～15年，一年以后即為純回報期，也即年節電收益在6萬(wàn)元左右。

6 結語(yǔ)

實(shí)踐證明，深圳市微能科技有限公司生產(chǎn)的9G系列變頻器用于陶瓷行業(yè)球磨機的驅動(dòng)系統是十分成功的，取得了良好的經(jīng)濟效益。這對于我國提出的建設節約型社會(huì )，減少環(huán)境污染具有重大的經(jīng)濟和社會(huì )意義。