1 引言
球磨机料筒的转速大多是恒定的，即使变化,变化的范围也不大。实际上球磨生产过程比较简单，如某陶瓷厂的球磨机料筒内加料完毕后，在工频50Hz下运转8小时，料的细度达到要求就出料，然后再加料，重复上述过程，*般来说，这是*个经验工艺数据，对不同的厂*和球磨的原料不同，工艺参数也有差别。在球磨机重载起动时，若传动环节中*液力偶合器，即使使用自耦减压起动器或星―三角启动器，对电网也会造成较大的冲击，并且经常出现起动失败。为缓冲起动时的冲击，传动环节中往往加入了液力偶合器，这样可在任何状态下顺利起动球磨机。但液力偶合器并不是上佳的方案，变频启动在球磨机应用中越来越广泛，*先是变频器优越的启动力矩性能使得球磨机的启动变得容易，其次是变频传动带来了能量的节约。
用交流调速变频器驱动球磨机电机，可以在额定电流下顺利起动球磨电机，并且，理论上效率可以再提高。球磨机的电机转速为1440r/min，球磨机在传动环节中去掉液力偶合器，用弹性联轴器直接连接，就可以节约3%的能量，这时料筒的速度会超过16r/min，为维持原来的工艺状况，电机应减速，变频器的输出频率下降到50x0.95=47.5Hz，由于球磨机是恒转矩负载，电机运转频率下降，其电流基本不变或略有下降，但输出电压按比例下降，现场有就地补偿电容，用变频器后功率因数基本不变，因此应节约5%功率。用交流调速变频器驱动球磨机电机，代替液力耦合器，共计有8%的节能。
球磨机的节能目前从两方面考虑，去掉液力偶合器使用变频器的节电率为8%，利用变频器的节能模式调节可有5.5%的节能，两项相加共有13.5%的节能，由此可见，对球磨机进行变频改造还是可以达到节能的目的。
有另外*种节电模式,就是分三种频率,自动每隔时间自动循环快,中,慢速三种速度,提高磨效,达到节电功能! 目前，有人从改变球磨的工艺入手，即加料后的*段时间，适当提高变频器的输出频率，加快球磨的效率，然后再降低输出频率，运行*段时间后，继续降低输出频率。这样做可以节省球磨时间，而且球磨的质量可以保证，这是另*种节能思路，还有待于实践*验。也有采用循环快慢低三速变化,以几小时谓周期循环运行,提高磨效。
2 球磨机对变频技术的要求
近几年来，变频器在球磨机上得到了广泛的应用，其中对变频器技术要求如下：
2.1：变频启动力矩大
球磨机启动时刻需要的力矩很大，确保顺利启动球磨机。
2.2：变频器电流控制稳定
优化的电流控制策略，di/dt小，减小对电机的损伤。
2.3：变频/工频平滑切换
球磨机有*种应用工况：变频器启动球磨电机运行到50Hz后，切换到工频运行。如变频/工频直接切换，冲击电流瞬间可达到电机额定电流的10倍以上，对电机的损伤很大，如采用变频/工频平滑切换功能，冲击电流约为电机额定电流的2倍左右，可有效保护电机不受到冲击损伤或损坏。
2.4：转速跟踪
*辅机球磨机启动，往往需要变频器跟随球磨电机当前运行频�*纷倨舳蟊淦灯骶弑杆俣人阉鞴δ埽⑶乙浜锨蚰サ墓ひ仗匦云舳�
3 深圳微能WIN-V63矢量控制变频器介绍
WIN-V63系列矢量控制通用变频器是深圳市微能科技有限公司研制的新*代矢量控制变频器，低速转矩能力强，控制精度高，超静音运行控制。内置过程PI、简易PLC、摆频运行、16段多段速运行，灵活的输入输出端子，多种频率给定设计等
WIN-V63系列变频器为行业用户提供了*个行业应用平台，可以面向不同行业，不同客户，配合特殊工艺提供相对应的解决方案。
WIN-V63系列矢量控制变频器同时设计有优化的V/F控制方式和开环矢量控制方式，满足球磨机启动力矩特性要求。
WIN-V63系列矢量控制变频器设计有输入相序和幅值*测功能，可以实时*测输入电源的相位和幅值。在变频/工频切换过程中，智能判断输出相位和输入相位的同步，平滑进行变频/工频切换动作。
WIN-V63系列矢量控制变频器设计有残压*测硬件电路，通过*测电机的剩磁来快速准确追踪电机当前的运行转速，变频器以追踪到的速度直接启动运行。
4 WIN-V63矢量控制变频器在球磨机上的应用
4.1：微能变频器选型
针对球磨机的应用特点，采用微能科技研发生产的WIN-V63系列变频器。球磨机根据种类不同，其功率相差也较大，从十几千瓦到300多千瓦不等，根据不同的球磨电机功率，选择适配的WIN-V63变频器即可实现球磨机的驱动控制。
过去在球磨机行业，客户选型变频器时，考虑球磨运行环境温度高和球磨机负载惯性大的特点，往往推荐变频器功率比球磨电机的功率大*档或两档，以提高变频器的环境适应能力和带载能力。这种选型策略对变频器的使用寿命较好，但如参数设置不当，不利于球磨电机的保护。因此当选型变频器功率大于电机功率时，请合理设置电机过载保护系数及变频器电流限制等参数，实现电机的合理保护。
当采用变频器和球磨电机功率相同的方案时，可以很好地保护电机，但对变频器的控制特性及环境适应性提出了更高的要求。
本次应用的球磨机是*台立式球磨机，电机功率250KW，变频器选用WIN-V63-250T4，同功率匹配。
球磨机停机*般采用自有停车方式或减速停机，减速停机的时间没有要求，因此*般不需要加配制动单元和制动电阻。
4.2：变频器配线
变频器配线如下图所示：
V63在球磨机应用中主电接线图
V63在球磨机应用中控制线路接线图
其中X1和X2设为多段频率输入端子，�*瓷瓒ㄇ蚰セ脑诵兴俣龋籜3,X4分别设定为端子急停输入、外部故障复位命令， FWD外接运行命令。可编程继电器常作为故障继电器输出给操作台。
4.3：WIN-V63变频器调试
1）根据电机铭牌，设置正确的电机参数到V63变频器的P3组,
参数名称 电机额定功率 电机额定电压 电机额定电流 电机额定频率 电机额定转速 参数号 P3.00 P3.01 P3.02 P3.03 P3.04
卸掉电机负载，按变频器JOG键点动运行，确认电机旋转方向后立即停机，如方向相反，则重新交换U、V和W三相中任意两相的接线，设置P3.05=2，按RUN键进行电机参数自整定，整定结束后获得的电机参数自动存储到P3.06~P3.11中。
如*法实施电机参数自学习，采用V/F控制也能达到满意的控制效果。
4.4：设置参数
WIN-V63变频器主要参数设定如下：
功能参数号 | 说明 | 设定值以及说明 |
P1.01 | *大频率 | 60.00HZ（变频电机基本频率为50.00） |
P1.02 | 上限频率 | 60.00HZ |
P1.04 | 频率给定通道 | 7（端子输入控制多段速） |
P1.07 | 命令给定通道 | 1（端子给定） |
PF.03 | 过载预报警*出水平 | 200% |
PF.04 | 过载预报警*出时间 | 60秒 |
PF.05 | 自动限流水平 | 200% |
4.5：调试效果
WIN-V63-250T4变频器控制250KW立式球磨机（电机额定电流450A）应用实例，按照上述配线要求进行配线，配线完毕后进行调试运行。
此现场的电机*法脱开机械负载，不能进行电机参数自学习，因此采用V/F控制，停机方式为自由停机。将电机额定转速设置为1500转/分；变频器和电机功率1:1匹配、变频器内部有完善的过流保护和反时限过载保护，将PF.03过载预报警*出水平设置为200%、PF.04过载预报警*出时间设置为60秒、PF.05自动限流水平设置为200%。
启动变频器运行：10Hz以下、变频器输出电流100A；直接加速到25Hz、由于磨珠没有甩开，变频器输出电流500A；降频到20Hz，变频器输出电流400A，甩开磨珠、加料，甩开磨珠、调高变频器输出频率，动态过程中变频器输出电流维持在360A左右，稳态运行时变频器输出电流下降到340A、在磨制过程中随着浆料粘度降低、变频器输出电流逐步减小，*终维持在290A。
对比试验，电机如果不用变频拖动，而是直接接电网运行时，电压比较高（经常达到400多伏)，电机电流*终维持在310A；使用变频器后、输出电压保持在380V，电机电流略有降低。
经过运行过程电能测量，节电效果明显。
本次采用变频器节能模式运行，该应用现场已经长期稳定运行，用户经过运行过程电能测量，节电效果明显，且应用控制效果良好。客户已开始大量采用V63安装于其它球磨机设备。
5 结语
WIN-V63矢量控制变频器已经成功应用在球磨机驱动控制*域，其优越的性能（带载能力强，调速范围宽，球磨机特殊工艺控制功能，操作灵活方便，功能保护全）以及高可靠性得到了充分的验证，*满足球磨机驱动控制，广泛应用于球磨节能改造和机械配套。