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解决方案
SERVICE SUPPORT
QD880系列永磁同步变频器在球磨机行业应用方案
发布时间:2020-08-11

一、QD880系列产品优势

  1. 启动无反转,低速大力矩输出,有效保证球磨机控制系统工艺;

  2. 高效的节电能力,比其他产品更节电;

  3. 实现系统软启动,消除设备对电网及周边设备的激烈冲击,延长机械部件使用寿命;

  4. 优异的同步开环控制性能,更具有成本优势;

  5. 同等负载最小电流输出,降低同步电机高温退磁的风险;

  6. 高可靠性,提升设备品质;

  7. 友好的人机界面,调试快捷简单。


二、行业介绍


1. 简介

球磨机是对破碎物料进行再粉碎的关键设备,其广泛应用于建筑材料、水泥、金属选矿和陶瓷玻璃等生产行业。尤其在陶瓷行业,球磨机被大量使用,是物料粉碎不可缺少的重要生产设备。球磨机电机功率都较大,是陶瓷行业最大的耗电设备之一。原有的异步电机运行方案,存在诸多弊端,随着变频驱动技术和永磁同步变频器在行业的快速发展,永磁同步变频驱动方案在球磨机上得到了广泛应用,为企业创造非常良好的经济效益


2. 球磨机构成


传动装置、筒体装置、给料装置、卸料装置、电气控制装置等。 


3. 球磨机生产工艺


球磨机传动装置包括皮带轮或齿轮减速机构,运行时电气变频控制装置驱动永磁同步电机,通过减速机构拖动筒体装置旋转。筒体装置内部装有的物料和研磨体在离心力和摩擦力的作用下,被提升至一定高度后沿近似抛物线的轨迹落下来,冲击和研磨筒体底部的另一部分物料,并产生一定的轴向运行促使物料研磨和混合均匀,研磨完成的物料最后通过卸料装置排出筒体。

4. 球磨机旋转速度

球磨机运行速度不宜过快,如果转速很高时,由于离心力的作用,物料和钢球不再脱离筒壁,乃至跟随筒壁旋转,这时钢球对物料没有撞击作用,研磨效率降低。这种状态的最低转速称为临界转速。


三、应用需求


球磨机在启动之前,由于筒体内物料和金属球体均位于底部,负载极重,要求极大的启动力矩,一般的变频器驱动方案,都会放大一到两个功率等级。


主要技术需求点:

1. 低频大力矩输出,实现无障碍软启动;

2. 极强的过载能力,任意负载突变冲击无跳闸运行;

3. 能够达到一定的节电效果;

4. 高可靠性,要求较高的防护等级,适应现场恶劣的使用环境。


四、行业状况


       1. 工频控制运行


1) 所需的研磨周期较长、研磨效率低,单位产品功耗大,同时易造成物料的过渡研磨;

2) 启动一般采用星三角或自耦降压启动,启动电流大,对设备和电网的冲击很大;

3) 设备运行的稳定性差,维护量和耗电量巨大,增加了生产厂家的维护成本,造成了

严重的资源浪费。


      2.变频器异步电机改造

1) 变频器改造后的节电空间有限,只有6%~8%的节电空间;

2) 低频力矩不够,启动设备存在难度;

3) 可靠性差,难以适应恶劣使用环境;

4) 异步电机控制性能有限,不能更好的提高效率。


五、QD880系列永磁同步变频器在球磨机上的应用结果


1) 实现设备软启动,启动电流大大减小,消除对机械部件的冲击,延长了设备寿命,降低了对电网及周边设备的影响;

2) 启动无反转,低速大力矩输出,有效保证球磨机控制系统工艺;

3) 高效的节电能力,比其他产品更节电;

4) 优异的同步开环控制性能,更具有成本优势;

5) 同等负载最小电流输出,降低同步电机高温退磁的风险,更大的节能空间;

6) 高可靠性,更好的适应现场恶劣环境,提升设备品质。

 

六、应用前景


异步电机-减速机的主要缺点表现在: 系统整体传动效率低。 系统的功率因数差。 整机占地面积大,调整维护困难。 振动和噪声严重。 


异步电动机需要电源提供滞后的无功来建立机电能量转换所必须的磁场。因此,其效率和功率因数与电机的负载率直接相关,在各种机械装备中,电机的额定功率都是按照满足装备极限能力需要而选定的。而在实际的运行中,大部分机械装备的负载率都是在70%以下,其中矿山、石油等行业机械装备常年负载率在50%以下。由此可见,当异步电动机负载率低于50%时,其效率和功率因数都下降十分显著。 


本方案所提出的永磁同步变频器,其效率、功率因数与负载率的关系与异步变频器相比,具有明显的不同,近似与负载率无关的力能特性,特别适合机械装备的特点。因此,本方案推广应用,将大幅度地提高选矿厂球磨机电气传动的力能指标, 可以实现机械装备的无齿轮传动。


在传统的球磨机传动系统中,为了满足负载的低速大转矩需要,一般采用异步电动机-齿轮减速机的方式实现。齿轮减速机的存在不仅增加了系统的制造成本,其自身的传动效率低、振动和噪声严重、润滑油渗漏污染、日常维护工作量大等弊端,都增加了机械装备的运行成本。


本方案提出的永磁同步变频器,可以直接设计成低速大转矩,能够直接满足负载需要的速度和力矩的要求,从根本上克服了异步电动机-齿轮减速机传动系统存在的各种弊端。 因此,改善球磨机的性能指标,提高球磨机的运行效率,从而更好地实现高效节能的目的。 

一、QD880系列产品优势


  1. 启动无反转,低速大力矩输出,有效保证球磨机控制系统工艺;

  2. 高效的节电能力,比其他产品更节电;

  3. 实现系统软启动,消除设备对电网及周边设备的激烈冲击,延长机械部件使用寿命;

  4. 优异的同步开环控制性能,更具有成本优势;

  5. 同等负载最小电流输出,降低同步电机高温退磁的风险;

  6. 高可靠性,提升设备品质;

  7. 友好的人机界面,调试快捷简单。


二、行业介绍


1. 简介

球磨机是对破碎物料进行再粉碎的关键设备,其广泛应用于建筑材料、水泥、金属选矿和陶瓷玻璃等生产行业。尤其在陶瓷行业,球磨机被大量使用,是物料粉碎不可缺少的重要生产设备。球磨机电机功率都较大,是陶瓷行业最大的耗电设备之一。原有的异步电机运行方案,存在诸多弊端,随着变频驱动技术和永磁同步变频器在行业的快速发展,永磁同步变频驱动方案在球磨机上得到了广泛应用,为企业创造非常良好的经济效益


2. 球磨机构成


传动装置、筒体装置、给料装置、卸料装置、电气控制装置等。 


3. 球磨机生产工艺


球磨机传动装置包括皮带轮或齿轮减速机构,运行时电气变频控制装置驱动永磁同步电机,通过减速机构拖动筒体装置旋转。筒体装置内部装有的物料和研磨体在离心力和摩擦力的作用下,被提升至一定高度后沿近似抛物线的轨迹落下来,冲击和研磨筒体底部的另一部分物料,并产生一定的轴向运行促使物料研磨和混合均匀,研磨完成的物料最后通过卸料装置排出筒体。

4. 球磨机旋转速度

球磨机运行速度不宜过快,如果转速很高时,由于离心力的作用,物料和钢球不再脱离筒壁,乃至跟随筒壁旋转,这时钢球对物料没有撞击作用,研磨效率降低。这种状态的最低转速称为临界转速。


三、应用需求


球磨机在启动之前,由于筒体内物料和金属球体均位于底部,负载极重,要求极大的启动力矩,一般的变频器驱动方案,都会放大一到两个功率等级。


主要技术需求点:

1. 低频大力矩输出,实现无障碍软启动;

2. 极强的过载能力,任意负载突变冲击无跳闸运行;

3. 能够达到一定的节电效果;

4. 高可靠性,要求较高的防护等级,适应现场恶劣的使用环境。


四、行业状况


       1. 工频控制运行


1) 所需的研磨周期较长、研磨效率低,单位产品功耗大,同时易造成物料的过渡研磨;

2) 启动一般采用星三角或自耦降压启动,启动电流大,对设备和电网的冲击很大;

3) 设备运行的稳定性差,维护量和耗电量巨大,增加了生产厂家的维护成本,造成了

严重的资源浪费。


      2.变频器异步电机改造

1) 变频器改造后的节电空间有限,只有6%~8%的节电空间;

2) 低频力矩不够,启动设备存在难度;

3) 可靠性差,难以适应恶劣使用环境;

4) 异步电机控制性能有限,不能更好的提高效率。


五、QD880系列永磁同步变频器在球磨机上的应用结果


1) 实现设备软启动,启动电流大大减小,消除对机械部件的冲击,延长了设备寿命,降低了对电网及周边设备的影响;

2) 启动无反转,低速大力矩输出,有效保证球磨机控制系统工艺;

3) 高效的节电能力,比其他产品更节电;

4) 优异的同步开环控制性能,更具有成本优势;

5) 同等负载最小电流输出,降低同步电机高温退磁的风险,更大的节能空间;

6) 高可靠性,更好的适应现场恶劣环境,提升设备品质。

 

六、应用前景

    异步电机-减速机的主要缺点表现在: 系统整体传动效率低。 系统的功率因数差。 整机占地面积大,调整维护困难。 振动和噪声严重。 


      异步电动机需要电源提供滞后的无功来建立机电能量转换所必须的磁场。因此,其效率和功率因数与电机的负载率直接相关,在各种机械装备中,电机的额定功率都是按照满足装备极限能力需要而选定的。而在实际的运行中,大部分机械装备的负载率都是在70%以下,其中矿山、石油等行业机械装备常年负载率在50%以下。由此可见,当异步电动机负载率低于50%时,其效率和功率因数都下降十分显著。 


本方案所提出的永磁同步变频器,其效率、功率因数与负载率的关系与异步变频器相比,具有明显的不同,近似与负载率无关的力能特性,特别适合机械装备的特点。因此,本方案推广应用,将大幅度地提高选矿厂球磨机电气传动的力能指标, 可以实现机械装备的无齿轮传动。


      在传统的球磨机传动系统中,为了满足负载的低速大转矩需要,一般采用异步电动机-齿轮减速机的方式实现。齿轮减速机的存在不仅增加了系统的制造成本,其自身的传动效率低、振动和噪声严重、润滑油渗漏污染、日常维护工作量大等弊端,都增加了机械装备的运行成本。


     本方案提出的永磁同步变频器,可以直接设计成低速大转矩,能够直接满足负载需要的速度和力矩的要求,从根本上克服了异步电动机-齿轮减速机传动系统存在的各种弊端。 因此,改善球磨机的性能指标,提高球磨机的运行效率,从而更好地实现高效节能的目的。 

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