一種球磨機的變頻節電控制方法
2023-05-14 12:27:46
專利名稱：一種球磨機的變頻節電控制方法
技術領域：
本發明涉及一種球磨機的變頻節電控制方法。
背景技術：
在陶瓷、水泥、化工、建材等行業中，球磨機是很重要的設備，其功率大，運行時間長。目前球磨機的控制一般採用工頻不調速、電磁調速或變頻調速等方式。其中變頻調速 控制方式靈活，精度高，可靠性好，被越來越多的採用。在現有的球磨機變頻控制中多採用 多段速設定方式，即一次研磨周期中預先設定多段研磨速度，每段持續一定時間。研磨速度 與研磨時間根據經驗設定。但在實際生產中每批磨料質量、材料、顆粒大小均有不同，因此 預先設定的速度與時間很難達到佳，不僅如此，由於研磨速度和時間的偏差常常會出現過度研磨或研磨不足的情況，不同批次細度差異較大，產品質量也很難保證，另外其電能耗費 巨大，不利於節能。
發明內容
本發明的目的在於提供一種可以增加球磨機的研磨質量同時還可以大大節省球 磨機的耗電量的球磨機的變頻節電控制方法。為實現上述目的，本發明提供一種球磨機的變頻節電控制方法，其主要通過以下 方法實現第一步開啟球磨機並初始化球磨機內部預置的控制器。第二步球磨機按預置頻率進行運行。第三步檢測球磨機的交流異步電機的定子電流的定子電流瞬時值，其通過預置 於球磨機內的變頻器內部的U\V\W三相電流霍爾傳感器測得定子電流瞬時值。第四步計算球磨機的交流異步電機的定子電流的平均轉矩電流、電流波動頻率、 幅值，通過在同步旋轉坐標系上按轉子磁場定向，矢量變換得到電流的轉矩分量、電流波動 幅值和頻率。第五步研磨初期階段，依據計算結果控制球磨機的筒體做鐘擺運動，以達到始終 保持介質球與磨料在筒體內為拋物線下落狀態。第六步研磨中期和後期階段，依據負載轉矩的控制頻率計算的結果，控制頻率不 斷下降。本發明的優點在於可以增加球磨機的研磨質量同時還可以大大節省球磨機的耗電量。
圖1為本發明的操作步驟圖。
具體實施例方式請參考圖1，下面將結合以下實施方式對本發明作進一步描述一種球磨機的變頻節電控制方法，其主要通過以下方法實現第一步開啟球磨機並初始化球磨機內部預置的控制器。
第二步球磨機按預置頻率進行運行。第三步檢測球磨機的交流異步電機的定子電流的定子電流瞬時值，其通過預置 於球磨機內的變頻器內部的u\v\w三相電流霍爾傳感器測得定子電流瞬時值。第四步計算球磨機的交流異步電機的定子電流的平均轉矩電流、電流波動頻率、 幅值，通過在同步旋轉坐標系上按轉子磁場定向，矢量變換得到電流的轉矩分量、電流波動 幅值和頻率。第五步研磨初期階段，依據計算結果控制球磨機的筒體做鐘擺運動，以達到始終 保持介質球與磨料在筒體內為拋物線下落狀態。第六步研磨的中期和後期階段，依據負載轉矩的控制頻率計算的結果，控制頻率 不斷下降。本發明的操作原理如下由於安裝在球磨機內的交流異步電機的定子電流可分解 為勵磁電流與轉矩電流，其中勵磁電流用於產生磁通，轉矩電流產生電動轉矩。電動轉矩用 於驅動負載旋轉。球磨機在研磨時，開始時的磨料顆粒大，不均勻，轉矩電流周期性波動大， 根據反饋電流的分解，得到轉矩電流變化周期與幅值，判斷當前磨料顆粒的大小及狀態，以 此自動調整球磨機的轉速與運行時間。一個研磨周期內研磨顆粒從粗到細，球磨機的轉速 也由高到低，始終保持介質球與磨料為拋物線下落狀態，這樣介質球對筒底的物料產生強 烈的撞擊作用，效率為最高。所述定子電流瞬時值可通過變頻器內部U\V\W三相電流霍爾傳感器測得，通過在 同步旋轉坐標系上按轉子磁場定向，矢量變換得到電流的轉矩分量。當轉矩電流波動幅值 和頻率均大於初始設定值，則筒內磨料貼緊筒壁做圓周運動，此時變頻器輸出頻率過大，研 磨效率低下，需要減小筒體轉速；若電流波動頻率在1/2筒體旋轉頻率附近，則認為進入合 理轉速區間，介質球做拋體運動；若電流波動頻率小於最小頻率限定，則認為筒體轉速慢， 介質球已不再做拋體運動。在一個研磨周期內，初期磨料顆粒大，不均勻，傳統方案筒體只能做單向旋轉，無 法利用磨料自身勢能。本發明中通過使筒體做鐘擺運動，當旋轉到一定角度變頻器改變運 行方向，將介質球與磨料的瀉落勢能轉化為動能，推動筒體反向運動，該方法也能避免變頻 器過電流或過電壓。研磨中後期不再做鐘擺運動，控制筒體單向運轉，速度為臨界速度的 0. 7倍到0. 8倍，保證介質球做拋體運動，增加細度和均勻性。綜上所述變頻器可以根據轉 矩電流波動頻率與幅值和累計研磨時間判斷處於哪一個研磨階段並輸出合適的頻率控制 筒體處在最佳轉速，提高產品品質與生產效率。以上所述，僅是本發明的較佳實施例，並非對本發明作任何形式上的限制，雖然本 發明已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本發明，任何熟悉本專業的技術人員，在 不脫離本發明技術方案範圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同 變化的等效實施例，但凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上 實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明技術方案的保護範圍內。
權利要求
一種球磨機的變頻節電控制方法，其特徵在於其主要通過以下方法實現第一步開啟球磨機並初始化球磨機內部預置的控制器；第二步球磨機按預置頻率進行運行；第三步檢測球磨機的交流異步電機的定子電流的定子電流瞬時值，其通過預置於球磨機內的變頻器內部的U\V\W三相電流霍爾傳感器測得定子電流瞬時值；第四步計算球磨機的交流異步電機的定子電流的平均轉矩電流、電流波動頻率、幅值，通過在同步旋轉坐標系上按轉子磁場定向，矢量變換得到電流的轉矩分量、電流波動幅值和頻率；第五步研磨初期，依據計算結果控制球磨機的筒體做鐘擺運動，以達到始終保持介質球與磨料在筒體內為拋物線下落狀態；第六步研磨中期和後期，依據負載轉矩的控制頻率計算的結果，控制頻率不斷下降。
全文摘要
一種球磨機的變頻節電控制方法，其主要通過以下方法實現第一步開啟球磨機並初始化球磨機內部預置的控制器；第二步球磨機按預置頻率進行運行；第三步檢測球磨機的交流異步電機的定子電流的定子電流瞬時值，其通過置於變頻器內部的U\V\W三相電流霍爾傳感器測得定子電流瞬時值；第四步計算球磨機的交流異步電機的定子電流的平均轉矩電流、電流波動頻率、幅值，通過在同步旋轉坐標系上按轉子磁場定向，矢量變換得到電流的轉矩分量、電流波動幅值和頻率；第五步研磨初期，依據計算結果控制球磨機的筒體做鐘擺運動，以達到始終保持介質球與磨料在筒體內為拋物線下落狀態；第六步研磨中後期，依據負載轉矩的控制頻率計算的結果，控制頻率不斷下降。
文檔編號B02C17/00GK101797529SQ20091018907
公開日2010年8月11日 申請日期2009年12月18日 優先權日2009年12月18日
發明者駱鵬 申請人:深圳市偉創電氣有限公司