ALPHA6000变频器在陶瓷行业球磨机节能改造中的应用.docx

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1、ALPHA6000变频器在陶瓷行业球磨机节能改造中的应用ALPHA6000变频器在陶瓷行业球磨机节能改造中的应用深圳市阿尔法变频技术导语：ALPHA变频器在陶瓷行业球磨机节能改造中的应用一.概述在我国陶瓷行业，球磨机被大量使用，是物料粉碎的不可缺少的重要消费设备。球磨机一般功率都较大，工作效率又很低，因此成为陶瓷行业最大的耗电设备。对球磨机进展节能改造，对于我国建立节约型社会，减少环境污染具有重大的经济和社会意义。二.工作原理目前球磨机普遍采用的驱动方式是：三相沟通电动机液力耦合器齿轮减速器皮带轮减速器。在这里，球磨机的料筒作为了减速器的皮带轮使用。在球磨机重载起动时，电动机起动电流可到达额定

2、电流的十倍以上。为了缓解起动时的机械冲击，传动环节中参加了液力耦合器，液力耦合器是通过控制工作腔内工作油的动量矩变化来传递电机的驱动能量的。电动机通过液力耦合器的输入轴拖动其主开工作轮旋转，对工作油加速，被加速后的工作油再带动液力耦合器的从开工作涡轮旋转，把驱动能量传递到其输出轴和负载。传动系统中的液力耦合器在起动时起缓冲作用，让电动机可以轻载起动，以减小起动电流，等电动机起动后再渐渐加载，到达顺利起动球磨机的作用，减小起动时的机械冲击。在工作时通过液力耦合器的调速作用，搜索球磨机的最正确工作转速，进步球磨机的效率。由于球磨机属恒转矩负载，在用液力耦合器调速时，其调速效率即是调速比，有很大一局

3、部能量在液力耦合器中被浪费掉。球磨机一般以固定转速运行，筒体的转速是由皮带轮或者齿轮减速机构也有用液力耦合器决定的。球磨机的转速直接影响到钢球和物料的运动状况及物料的研磨经过，在不同的转速下，筒体内的钢球和物料的运动状况如下列图所示：a当转速较低时，钢球和物料随筒体内壁上升，当钢球和物料的倾角即是或者大于自然倾角时，沿斜面滑下，不能形成足够的落差，钢球对物料的研磨作用很小，球磨机的效率很低。b当筒体的转速处于上述二者之间的某一转速时，钢球被带到一定的高度后沿抛物线落下，对筒底物料的撞击作用最大，研磨效率最高，此时的转速称为最正确工作转速。c假如筒体的转速很高，由于离心力的作用，以致使物料和钢球

4、不再脱离筒壁，而随其一同旋转，这时钢球对物料已无撞击作用，研磨效率那么更低。这种状态的最低转速称为临界转速。实际运行说明，最正确工作转速与钢球的直径及其装载量、护甲外形，钢球与护甲之间的磨擦系数等因数有关。一般的最正确工作转速通常为临界转速的0.70.8，可见转速还是有一定的可调范围，但调节范围不大。实际球磨机的转速与最正确工作转速的误差小于10%，所以假设球磨机采用变频调速搜索最正确工作转速，进步研磨效率的节能效果也在10%以内。三.系统配置除了采用变频调速搜索最正确工作转速，进步球磨机的研磨效率所获得的节能效果之处，由于球磨机在设计时，都考虑到保证电动机的最大输出转矩，而实际消费经过中，往

5、往达不到最大输出转矩，电动机处于轻载不满载工作状态，其功率因数和效率都较低。这时可通过变频器的节能运行功能，通过降低变频器的输出电压，自动调整与消费实际需要相匹配的输出转矩，到达进步电动机的功率因数和效率而节能的目的。另外由于变频器一般为交直交电压源型变频器，中间直流环节有大的滤波电容的存在，可以大大进步变频器输入端的网侧功率因数，降低传输电流，进而降低电能在线路中的传输损耗，不但具有节能效果，而且可以降低供电系统的容量，减少设备投资。或者在同样的电网容量下，允很多安装球磨机设备接线图如下：四.系统优点球磨机安装变频节能控制系统后，获得了以下效果：因消除了起动时的冲击，延长了机轴、波箱齿轮，皮

6、带等机械件的使用寿命，减少了维修费用。球磨机使用变频调速后，起动电流可比原先小5倍以上，如132kW电机原先的起动电流在1000A以上，变频节能控制系统起动电流为180A200A之间，实现了真正的软起动，也收到了节能的效果。由于起动电流大大减小，不会造成对电网的冲击和电网电压的下降，消除了因球磨机起动而引起的其它用电设备跳闸或者故障，在同样的电网容量下，并可增加装机台数。球磨机变频调速节能系统的节能效果一般可达12%15%左右。以佛山市西樵镇某知名陶瓷厂为例，该厂已安装了37台阿尔法公司的大功率变频器。以其中的一台40吨球磨机为例，电动机功率为132kW，原球磨机每月用电量为：115kW18小时30天62100kW.h度，在安装了球磨机专用变频节能控制系统后节电率可达14.6%，每月可节省电费为：6210014.6%0.65元/度5893元。假设以每台变频器投资为5.5万元计算，投资回收期为5500058939.3个月。假设以平均节电率12%计算，那么月节电效益为6210012%0.654843元，每台变频器投资为5.5万元计算，投资回收期为55000484311.3个月，即不到一年就可以收回全部的投资。而变频器的使用寿命一般为1015年，一年以后即为纯回报期，也即年节电收益在6万元左右。