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奧卓科技 節能專(zhuān)家
一、QD880系列產(chǎn)品優(yōu)勢
1. 啟動(dòng)無(wú)反轉，低速大力矩輸出，有效保證球磨機控制系統工藝；
2. 高效的節電能力，比其他產(chǎn)品更節電；
3. 實(shí)現系統軟啟動(dòng)，消除設備對電網(wǎng)及周邊設備的激烈沖擊，延長(cháng)機械部件使用壽命；
4. 優(yōu)異的同步開(kāi)環(huán)控制性能，更具有成本優(yōu)勢；
5. 同等負載最小電流輸出，降低同步電機高溫退磁的風(fēng)險；
6. 高可靠性，提升設備品質(zhì)；
7. 友好的人機界面，調試快捷簡(jiǎn)單。
二、行業(yè)介紹
1. 簡(jiǎn)介
球磨機是對破碎物料進(jìn)行再粉碎的關(guān)鍵設備，其廣泛應用于建筑材料、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)，球磨機被大量使用，是物料粉碎不可缺少的重要生產(chǎn)設備。球磨機電機功率都較大，是陶瓷行業(yè)最大的耗電設備之一。原有的異步電機運行方案，存在諸多弊端，隨著(zhù)變頻驅動(dòng)技術(shù)和永磁同步變頻器在行業(yè)的快速發(fā)展，永磁同步變頻驅動(dòng)方案在球磨機上得到了廣泛應用，為企業(yè)創(chuàng )造非常良好的經(jīng)濟效益
2. 球磨機構成
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. 球磨機生產(chǎn)工藝
球磨機傳動(dòng)裝置包括皮帶輪或齒輪減速機構，運行時(shí)電氣變頻控制裝置驅動(dòng)永磁同步電機，通過(guò)減速機構拖動(dòng)筒體裝置旋轉。筒體裝置內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(xiàn)的軌跡落下來(lái)，沖擊和研磨筒體底部的另一部分物料，并產(chǎn)生一定的軸向運行促使物料研磨和混合均勻，研磨完成的物料最后通過(guò)卸料裝置排出筒體。
4. 球磨機旋轉速度
球磨機運行速度不宜過(guò)快，如果轉速很高時(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，這時(shí)鋼球對物料沒(méi)有撞擊作用，研磨效率降低。這種狀態(tài)的最低轉速稱(chēng)為臨界轉速。
三、應用需求
球磨機在啟動(dòng)之前，由于筒體內物料和金屬球體均位于底部，負載極重，要求極大的啟動(dòng)力矩，一般的變頻器驅動(dòng)方案，都會(huì )放大一到兩個(gè)功率等級。
主要技術(shù)需求點(diǎn)：
1. 低頻大力矩輸出，實(shí)現無(wú)障礙軟啟動(dòng)；
2. 極強的過(guò)載能力，任意負載突變沖擊無(wú)跳閘運行；
3. 能夠達到一定的節電效果；
4. 高可靠性，要求較高的防護等級，適應現場(chǎng)惡劣的使用環(huán)境。
四、行業(yè)狀況
1. 工頻控制運行
1) 所需的研磨周期較長(cháng)、研磨效率低，單位產(chǎn)品功耗大，同時(shí)易造成物料的過(guò)渡研磨；
2) 啟動(dòng)一般采用星三角或自耦降壓?jiǎn)?dòng)，啟動(dòng)電流大，對設備和電網(wǎng)的沖擊很大；
3) 設備運行的穩定性差，維護量和耗電量巨大，增加了生產(chǎn)廠(chǎng)家的維護成本，造成了
嚴重的資源浪費。
2.變頻器異步電機改造
1) 變頻器改造后的節電空間有限，只有6%~8%的節電空間；
2) 低頻力矩不夠，啟動(dòng)設備存在難度；
3) 可靠性差，難以適應惡劣使用環(huán)境；
4) 異步電機控制性能有限，不能更好的提高效率。
五、QD880系列永磁同步變頻器在球磨機上的應用結果
1) 實(shí)現設備軟啟動(dòng)，啟動(dòng)電流大大減小，消除對機械部件的沖擊，延長(cháng)了設備壽命，降低了對電網(wǎng)及周邊設備的影響；
2) 啟動(dòng)無(wú)反轉，低速大力矩輸出，有效保證球磨機控制系統工藝；
3) 高效的節電能力，比其他產(chǎn)品更節電；
4) 優(yōu)異的同步開(kāi)環(huán)控制性能，更具有成本優(yōu)勢；
5) 同等負載最小電流輸出，降低同步電機高溫退磁的風(fēng)險，更大的節能空間；
6) 高可靠性，更好的適應現場(chǎng)惡劣環(huán)境，提升設備品質(zhì)。
六、應用前景
異步電機-減速機的主要缺點(diǎn)表現在： 系統整體傳動(dòng)效率低。 系統的功率因數差。 整機占地面積大，調整維護困難。 振動(dòng)和噪聲嚴重。
異步電動(dòng)機需要電源提供滯后的無(wú)功來(lái)建立機電能量轉換所必須的磁場(chǎng)。因此，其效率和功率因數與電機的負載率直接相關(guān)，在各種機械裝備中，電機的額定功率都是按照滿(mǎn)足裝備極限能力需要而選定的。而在實(shí)際的運行中，大部分機械裝備的負載率都是在70%以下，其中礦山、石油等行業(yè)機械裝備常年負載率在50%以下。由此可見(jiàn)，當異步電動(dòng)機負載率低于50%時(shí)，其效率和功率因數都下降十分顯著(zhù)。
本方案所提出的永磁同步變頻器，其效率、功率因數與負載率的關(guān)系與異步變頻器相比，具有明顯的不同，近似與負載率無(wú)關(guān)的力能特性，特別適合機械裝備的特點(diǎn)。因此，本方案推廣應用，將大幅度地提高選礦廠(chǎng)球磨機電氣傳動(dòng)的力能指標， 可以實(shí)現機械裝備的無(wú)齒輪傳動(dòng)。
在傳統的球磨機傳動(dòng)系統中，為了滿(mǎn)足負載的低速大轉矩需要，一般采用異步電動(dòng)機-齒輪減速機的方式實(shí)現。齒輪減速機的存在不僅增加了系統的制造成本，其自身的傳動(dòng)效率低、振動(dòng)和噪聲嚴重、潤滑油滲漏污染、日常維護工作量大等弊端，都增加了機械裝備的運行成本。
本方案提出的永磁同步變頻器，可以直接設計成低速大轉矩，能夠直接滿(mǎn)足負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-齒輪減速機傳動(dòng)系統存在的各種弊端。 因此，改善球磨機的性能指標，提高球磨機的運行效率，從而更好地實(shí)現高效節能的目的。
