球磨机变频器节能改造方案

一、改造前的设备状况及节能分析
◆ 球磨机工作原理介绍
球磨机主要由圆柱形筒体、端盖、轴承和传动大齿圈等部件组成。磨矿作业是在球磨机简体内进行的，筒体的磨介随着筒体的旋转而被带到一定的高度后，介质由于自重而下落，装在筒体内的矿石就受到介质猛烈的冲击力；另一方面由于磨介在筒体内沿筒体轴心的公转与自转，在磨介之间及其与筒体接触区又产生对矿石的挤压和磨剥力，从而将矿石磨碎。球磨机主要有：溢流型球磨机、格子型球磨机、风力排料球磨机等类型。 

图1

◆ 原球磨机存在的问题
一般采用延时继电器控制，星三角降压启动控制，降低启动冲击电流。开机后一直运行在工频50Hz运行，造成研磨后期能源浪费。
二、变频改造的优势
◆ 节能
采用变频控制系统，无需机械调速机构即可以按照其内部PLC确定的运行频率和时间进行自动的转速变换，完成最佳工艺控制，达到理想的节能效果。
变频器的软启动功能，使球磨机的启动电流<2倍额定电流，可以降低对电网及用电设备的冲击。而使用工频启动，冲击电流高达6~8倍；
可以自动按设定的多段PLC运行，并具有停机记忆功能及清除记忆功能；
通过优化工艺参数可实现更多节能；
节能效果显著，可达8%~15%以上。
◆ 降低设备成本
与其他品牌变频器相比，启动力矩更大。
通过特殊启动算法控制，可以按匹配电机功率选择变频器，而不必放大一档使用。甚至可以省去辅机启动功能。
◆ 降低噪声
进入后期研磨阶段后，电机运转速度减慢，球磨机发出的噪声比工频全速运行时的噪声大大减少，改善了操作工的工作环境，有利于环保与保护员工健康。
三、改造指标
节能8%～15%以上。
四、改造方案
◆ 使用配件：V5-H矢量控制型变频柜，1套（含V5-H变频器一台，控制开关及接触器，电抗器等部件）
◆ 使用配件：V5-H矢量控制型变频器（含直流电抗器），1台
◆ 变频器主回路接线图

图2

五、参数见表格 

六、改造案例
广东珠三角某陶瓷厂：现场改造3台设备使用变频器160kw1台，110kw2台。8#机使用的是深圳另外一家知名国产品牌的变频器，同样工况同样负载，同样工艺运行，9#机为我司产品。可见9#机电流明显低于8#机变频器。

图3 

估算：
以最后一段为例，运行电流140多A，取150A计算，现场电压为370V：
150*(370*39Hz/50Hz)*1.732*0.80(功率因数) ≈60kw。
从装料到研磨成功，整个过程共运行11小时。
工频功耗：90kw*11小时=990度,考虑后期负载降低20%因素乘系数0.9折合为891度
变频功耗：90kw*1小时+80kw*4小时+70kw*3小时+60kw*3小时=800度
粗算节能：891-800=91度电
节 能 率：91/891≈10%