专利名称：一种球磨机的变频节电控制方法
技术领域：
本发明涉及一种球磨机的变频节电控制方法。
背景技术：
在陶瓷、水泥、化工、建材等行业中，球磨机是很重要的设备，其功率大，运行时间长。目前球磨机的控制一般采用工频不调速、电磁调速或变频调速等方式。其中变频调速 控制方式灵活，精度高，可靠性好，被越来越多的采用。在现有的球磨机变频控制中多采用 多段速设定方式，即一次研磨周期中预先设定多段研磨速度，每段持续一定时间。研磨速度 与研磨时间根据经验设定。但在实际生产中每批磨料质量、材料、颗粒大小均有不同，因此 预先设定的速度与时间很难达到佳，不仅如此，由于研磨速度和时间的偏差常常会出现过度研磨或研磨不足的情况，不同批次细度差异较大，产品质量也很难保证，另外其电能耗费 巨大，不利于节能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可以增加球磨机的研磨质量同时还可以大大节省球 磨机的耗电量的球磨机的变频节电控制方法。为实现上述目的，本发明提供一种球磨机的变频节电控制方法，其主要通过以下 方法实现第一步开启球磨机并初始化球磨机内部预置的控制器。第二步球磨机按预置频率进行运行。第三步检测球磨机的交流异步电机的定子电流的定子电流瞬时值，其通过预置 于球磨机内的变频器内部的U\V\W三相电流霍尔传感器测得定子电流瞬时值。第四步计算球磨机的交流异步电机的定子电流的平均转矩电流、电流波动频率、 幅值，通过在同步旋转坐标系上按转子磁场定向，矢量变换得到电流的转矩分量、电流波动 幅值和频率。第五步研磨初期阶段，依据计算结果控制球磨机的筒体做钟摆运动，以达到始终 保持介质球与磨料在筒体内为抛物线下落状态。第六步研磨中期和后期阶段，依据负载转矩的控制频率计算的结果，控制频率不 断下降。本发明的优点在于可以增加球磨机的研磨质量同时还可以大大节省球磨机的耗电量。
图1为本发明的操作步骤图。
具体实施例方式请参考图1，下面将结合以下实施方式对本发明作进一步描述一种球磨机的变频节电控制方法，其主要通过以下方法实现第一步开启球磨机并初始化球磨机内部预置的控制器。
第二步球磨机按预置频率进行运行。第三步检测球磨机的交流异步电机的定子电流的定子电流瞬时值，其通过预置 于球磨机内的变频器内部的u\v\w三相电流霍尔传感器测得定子电流瞬时值。第四步计算球磨机的交流异步电机的定子电流的平均转矩电流、电流波动频率、 幅值，通过在同步旋转坐标系上按转子磁场定向，矢量变换得到电流的转矩分量、电流波动 幅值和频率。第五步研磨初期阶段，依据计算结果控制球磨机的筒体做钟摆运动，以达到始终 保持介质球与磨料在筒体内为抛物线下落状态。第六步研磨的中期和后期阶段，依据负载转矩的控制频率计算的结果，控制频率 不断下降。本发明的操作原理如下由于安装在球磨机内的交流异步电机的定子电流可分解 为励磁电流与转矩电流，其中励磁电流用于产生磁通，转矩电流产生电动转矩。电动转矩用 于驱动负载旋转。球磨机在研磨时，开始时的磨料颗粒大，不均勻，转矩电流周期性波动大， 根据反馈电流的分解，得到转矩电流变化周期与幅值，判断当前磨料颗粒的大小及状态，以 此自动调整球磨机的转速与运行时间。一个研磨周期内研磨颗粒从粗到细，球磨机的转速 也由高到低，始终保持介质球与磨料为抛物线下落状态，这样介质球对筒底的物料产生强 烈的撞击作用，效率为最高。所述定子电流瞬时值可通过变频器内部U\V\W三相电流霍尔传感器测得，通过在 同步旋转坐标系上按转子磁场定向，矢量变换得到电流的转矩分量。当转矩电流波动幅值 和频率均大于初始设定值，则筒内磨料贴紧筒壁做圆周运动，此时变频器输出频率过大，研 磨效率低下，需要减小筒体转速；若电流波动频率在1/2筒体旋转频率附近，则认为进入合 理转速区间，介质球做抛体运动；若电流波动频率小于最小频率限定，则认为筒体转速慢， 介质球已不再做抛体运动。在一个研磨周期内，初期磨料颗粒大，不均勻，传统方案筒体只能做单向旋转，无 法利用磨料自身势能。本发明中通过使筒体做钟摆运动，当旋转到一定角度变频器改变运 行方向，将介质球与磨料的泻落势能转化为动能，推动筒体反向运动，该方法也能避免变频 器过电流或过电压。研磨中后期不再做钟摆运动，控制筒体单向运转，速度为临界速度的 0. 7倍到0. 8倍，保证介质球做抛体运动，增加细度和均勻性。综上所述变频器可以根据转 矩电流波动频率与幅值和累计研磨时间判断处于哪一个研磨阶段并输出合适的频率控制 筒体处在最佳转速，提高产品品质与生产效率。以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本 发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在 不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同 变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上 实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
权利要求
一种球磨机的变频节电控制方法，其特征在于其主要通过以下方法实现第一步开启球磨机并初始化球磨机内部预置的控制器；第二步球磨机按预置频率进行运行；第三步检测球磨机的交流异步电机的定子电流的定子电流瞬时值，其通过预置于球磨机内的变频器内部的U\V\W三相电流霍尔传感器测得定子电流瞬时值；第四步计算球磨机的交流异步电机的定子电流的平均转矩电流、电流波动频率、幅值，通过在同步旋转坐标系上按转子磁场定向，矢量变换得到电流的转矩分量、电流波动幅值和频率；第五步研磨初期，依据计算结果控制球磨机的筒体做钟摆运动，以达到始终保持介质球与磨料在筒体内为抛物线下落状态；第六步研磨中期和后期，依据负载转矩的控制频率计算的结果，控制频率不断下降。
全文摘要
一种球磨机的变频节电控制方法，其主要通过以下方法实现第一步开启球磨机并初始化球磨机内部预置的控制器；第二步球磨机按预置频率进行运行；第三步检测球磨机的交流异步电机的定子电流的定子电流瞬时值，其通过置于变频器内部的U\V\W三相电流霍尔传感器测得定子电流瞬时值；第四步计算球磨机的交流异步电机的定子电流的平均转矩电流、电流波动频率、幅值，通过在同步旋转坐标系上按转子磁场定向，矢量变换得到电流的转矩分量、电流波动幅值和频率；第五步研磨初期，依据计算结果控制球磨机的筒体做钟摆运动，以达到始终保持介质球与磨料在筒体内为抛物线下落状态；第六步研磨中后期，依据负载转矩的控制频率计算的结果，控制频率不断下降。
文档编号B02C17/00GK101797529SQ20091018907
公开日2010年8月11日 申请日期2009年12月18日 优先权日2009年12月18日
发明者骆鹏 申请人:深圳市伟创电气有限公司