1、球磨機介紹

　　1.1工作原理

　　球磨機主要由傳動裝置、筒體裝置、加料裝置、卸料裝置及電氣控制裝置等組成，分給料部、出料部、回轉(zhuǎn)部、傳動部（減速機、小傳動齒輪、電機、電控）等主要部分。其主體是一個水平裝在兩個大型軸承上的低速回轉(zhuǎn)的簡體。球磨機由電動機通過減速機及周邊大齒輪減速傳動、或由低轉(zhuǎn)速同步電機直接通過周邊大齒輪減速傳動，驅(qū)動回轉(zhuǎn)部回轉(zhuǎn)，筒體內(nèi)部裝有適當?shù)哪サV介質(zhì)一鋼球。磨礦介質(zhì)在離心力和摩擦力的作用下，被提升到一定的高度，呈拋落或泄落狀態(tài)落下，下落的研磨體像拋射體一樣將筒體內(nèi)的物料給擊碎。

　　1.2球磨機運動情況分析

　　球磨機中研磨體的運動狀態(tài)與筒體的轉(zhuǎn)速和研磨體跟筒體內(nèi)壁的摩擦因素等有關系。研磨體在筒中的運動狀態(tài)可以分為3種：

　　1.2.1瀉落式運動狀態(tài)

　　當球磨機轉(zhuǎn)速較低時，鋼球與物料都隨內(nèi)壁上升，當鋼球與物料上升的角度大于自然傾角時，鋼球沿著斜面滑下不能形成足夠的落差，筒內(nèi)的物料與鋼球呈現(xiàn)瀉落式的運行狀態(tài)，粉磨的效率很低。

　　1.2.2拋落式運動狀態(tài)

　　當球磨機轉(zhuǎn)速較高時，研磨體隨筒體上升致一定高度后，象拋射體一樣拋落下來，在拋落式運動狀態(tài)下，物料主要是在研磨體拋落時的碰擊作用以及部分的研磨作用下而被粉碎的，這種狀態(tài)下的粉磨效率高。

　　1.2.3離心式運動狀態(tài)

　　當筒體轉(zhuǎn)速過高時，由于離心力的作用，研磨體“貼附”在筒體內(nèi)壁上與筒體一道做旋轉(zhuǎn)運動而不再拋落。在離心式運動中，研磨體不再對物料產(chǎn)生碰擊和研磨作用，物料當然就不會被粉碎。

　　對比分析以上三種狀態(tài)可知，要達到較高效率的粉磨效果，必須調(diào)整適當?shù)耐搀w運行速度，使筒內(nèi)物料保持在拋落式的運行狀態(tài)。速度不夠以及速度太快都會導致球磨機的效率降低。

　　2、球磨機傳動方案

　　2.1異步工頻傳動

　　目前大部分球磨機的傳動方式由三相交流異步電機拖動，傳動過程如下圖。

　　球磨機屬于重載設備，匹配電機的功率較大，異步方案存在以下幾個方面的不足：

　　a、電源容量要求較高

　　球磨機屬于重載大功率設備，異步電機工頻啟動電流為額定電流4-7倍，對電源容量的要求非常大，采用星三角啟動之后，電流也要達到額定電流的3倍左右。

　　b、工藝不好控制

　　工頻運行的異步電機轉(zhuǎn)速固定，容易導致過度研磨，做不到無級調(diào)速，工藝控制能力較差。

　　c、效率較低

　　異步方案中的液壓耦合器傳動效率較低，影響整個系統(tǒng)的作用效率，同時大部分異步電機都不是超高效電機，電機本身的效率也較低，更加重要的是工頻調(diào)速不便利，無法保證系統(tǒng)處于最高效狀態(tài)運行。

　　3、三晶電氣S3000同步伺服傳動

　　3.1方案介紹

　　為改善異步工頻方案不足，以及提高球磨機系統(tǒng)效率，使用同步伺服方案進行改造，系統(tǒng)框圖如下：

　　方案采用節(jié)能控制柜，方便安裝與調(diào)試；

　　使用超高效伺服電機取代異步電機，去掉原系統(tǒng)中的液壓耦合器進一步提高效率；

　　使用伺服驅(qū)動器的變頻調(diào)速技術，使球磨機工作在最佳效率狀態(tài)；

　　工藝參數(shù)設定通過觸摸屏完成，觸摸屏可以監(jiān)控到運行狀態(tài)及數(shù)據(jù)，提高用戶的體驗。

　　3.2方案特點

　　3.2.1伺服電機

　　機座外形與原來異步電機相同，便于安裝及更換；

　　電機的功率因素可達0.98以上，遠高于異步電機；

　　更高傳動效率，額定負載下的整體功率比異步電機提高3%以上；

　　3.2.2伺服驅(qū)動器

　　采用最前沿的變頻技術，實現(xiàn)伺服電機的無級調(diào)速，使電機運行于最高效狀態(tài)；

　　驅(qū)動器內(nèi)置16段速的簡易PLC功能，可完全滿足球磨機生產(chǎn)工藝需求；

　　具備210%過載能力，滿足伺服電機啟動時的力矩需求；

　　內(nèi)置標準Modbus通訊協(xié)議，輕松與觸摸屏集成控制系統(tǒng)；

　　3.2.3系統(tǒng)優(yōu)勢

　　伺服驅(qū)動器的軟啟動功能，可保證系統(tǒng)的啟動電流在額定電流的2倍以下，大幅降低電網(wǎng)沖擊

　　系統(tǒng)可提供電壓、電流、溫度、速度等全方位的監(jiān)控與保護，設備運行更可靠

　　通過人界界面即可完成參數(shù)設置及運行數(shù)據(jù)監(jiān)控，操作簡便，用戶體驗更好。

　　3.3方案應用效果

　　通過對球磨機的同步伺服方案改造，節(jié)電率可達12%—20%；

　　高回報率，所有投資在1年之內(nèi)可回收；

　　降低設備維護量及維護成本，延長設備使用壽命；

　　改善工作環(huán)境，同步伺服電機運行噪聲比異步電機明顯降低；