球磨机的变频调速特性和变频过载能力

近些年来，变频器良好的起动软特性和在节能方面的贡献获得了工业上的广泛认可。但对球磨机变频技术了解不足，选择球磨机变频器档位没有科学合理的依据，我们今天就来讨论球磨机的变频调速特性和变频过载能力的有关内容。

1、变频调速特性的分析

变频器实际上是一种由IGBT等原件组成的综合性的电气设备。在配电线路中，位于电网电源和电动机之间，从某种意义上说变频器相当于一种频率可调的电源，能够为电动机提供不同频率的电源。

相对于感应电动机而言，采用变频调速，实际上就是采用了一种改变供电电源频率的调速方法。采用这种方法调速，球磨机电动机能够获得较大的调速范围、较好的调速平滑性和足够硬度的机械特性。变频调速实际上就是利用了感应电动机在忽略转差率变化的情况下，转速与频率成正比的关系。

另外，球磨机感应电机在50Hz以下恒转矩范围内调速时，在保持电压与频率成比正例的情况下，电动机的较大转矩保持不变，也就是说，在变频调速的情况下，电动机过载能力保持不变。但是当电源频率较低时，定子电阻的影响不能忽略，使电机的有效转矩降低，从而降低了电动机的带载能力。

当频率相对较小时，由于电动机的电抗较小，定子绕组电阻的影响不能忽略。此时电动机的较大转矩值大为降低。电源频率较低时，即速度很较低的时，电动机的较大转矩明显降低，不能够为负载提供足够的转矩。由于输入频率与电源电源成正比，说明速度降低时，电压也随着降低，电压降低到一定程度后，不能够为电动机提供建立额定磁场所需的电能，从而使电动机的转矩明显降低。

为了解决这个问题，变频器采用了电压补偿的办法，帮助电动机建立励磁磁场，使电动机的转矩在一定程度上得到改善。

2、变频过载能力的利用

从上面变频调速特性的分析中，可以得出这样的结论：在恒转矩范围内，只要控制电动机的频率不要太低，基本上就不影响电动机的过载能力。通常情况下，变频器手册提供简单的选型参考，就是要求变频器功率大于电动机的功率。

首先，变频器功率除了包括为电动机提供的功率外，还包括变频器自身运行的热损耗和在其内部器件上产生的电压降，尤其是容量较大的变频器，这种损耗和电压降不能忽略。为此，在保证电动机电压与变频器输出匹配的同时，采用比较电流的方式是更合理的选择。其次，从经济的角度考虑，球磨机设备起动结束后，恒转矩运行，转矩不是很高。这样，利用电动机和变频器的过载能力，使它们的选型档位降低，从而降低变频器的采购成本。

以某型号球磨机为例，球磨机筒体转速为16.57r／rain，在简体旋转的加速过程中所需要的转矩较大。为了减小对电网及机械的冲击，一般先设置一个较低频率，比如15Hz。变频器采用V／F控制方式时，加速时间是自由愦陛的1／3，大约为2min，则起动需要的时间为36s，小于变频器过载时间1min，可以利用变频器的过载能力。

变频器在沃特生产的球磨机上的应用对降低能耗、提高生产效率有着不一般的作用，如果您有兴趣进一步了解，建议拨打咨询电话或者前来参观。