BR112015016589B1 - Método para regular o acionamento de um moinho vertical, dispositivo de regulagem para regular o acionamento de um moinho vertical e moinho vertical - Google Patents

Abstract

método de regulagem de acionamento e dispositivo de regulagem o qual opera de acordo com o método. a invenção refere-se a um método para regular o acionamento de um moinho vertical (10) com uma placa de moagem (12) o qual pode rodar em torno da vertical. a placa de moagem (12) pode ser acionada por um motor elétrico (14) e um sistema de propulsão que compreende uma transmissão (16). uma velocidade de rotação real (28) e um torque do sistema de propulsão (30) são detectados com relação ao sistema de propulsão e são alimentados para um dispositivo de regulagem (34) junto com uma velocidade de rotação alvo (32) especificada ou especificável. o dispositivo de regulagem (34) gera um sinal de saída (36) para um torque alvo com base na velocidade de rotação real (28) e a velocidade de rotação alvo (32), e com base no torque do sistema de propulsão (30) de tal maneira que o torque alvo resultante seja reduzido ou aumentado de modo concordante e na mesma direção que um torque resultante do processo de moagem. a invenção também se refere a um dispositivo de regulagem correspondente concebido para levar a cabo o método.

Description

CAMPO DA REVELAÇÃO

[001] A presente invenção refere-se a um método de regulagem de acionamento, especificamente um método de regulagem de acionamento para um acionamento de serviço pesado, em particular um acionamento de serviço pesado de um moinho vertical para triturar materiais quebradiços, por exemplo, matérias-primas de cimento, bem como um dispositivo de regulagem para a implementação do método e um sistema de acionamento correspondente para um moinho vertical, que opera de acordo com o método.

[002] Moinhos verticais do tipo mencionado acima, com uma pla ca de moagem girando em torno da vertical e cilindros de moagem acima da placa de moagem tendem a estar sujeitos a oscilação mecânica significativa como em termos simples, um moinho vertical é um sistema oscilatório sob a forma de um oscilador amortecido de duas massas. A primeira massa inclui a placa de moagem e todas as unidades movidas com a placa de moagem e a segunda massa é o rotor do motor de acionamentos. A conexão entre estas duas massas está presente sob a forma do sistema de propulsão, em outras palavras, pelo menos, uma transmissão incluída no sistema de propulsão, ambos os quais funcionam na maneira de uma mola de torção no sistema oscilatório. O sistema é levado a oscilar bruscamente, bem como por períodos curtos ou mesmo durante períodos mais longos como resultado de alterações de carga contínuas, de baixa frequência, devido ao processo de moagem, bem como tensões aleatórias alternadas devido ao processo de moagem. As forças e momentos resultantes podem tor- nar-se tão significativos que o processo de moagem tem de ser interrompido, a fim de evitar danos ao sistema de propulsão, em particular, especificamente ao motor elétrico e/ou à transmissão ou ao sistema como um todo.

[003] A fim de minimizar tais oscilações até agora o operador do moinho tinha que configurar os parâmetros do processo, em outras palavras, em particular uma pressão de contato dos cilindros de moagem, uma fórmula para o material a ser moído e quantidades de auxiliares de moagem a serem adicionadas, de tal modo que as oscilações estimuladas permaneçam abaixo de um nível crítico. No entanto, isso resulta em restrições indesejáveis no projeto do processo que têm um impacto negativo em muitas áreas. A gama de produtos que pode ser produzida usando o material triturado obtido, a eficácia do moinho, à energia requerida e eficiência de custos estão entre os fatores afetados.

[004] Com isso em mente e por causa das exigências cada vez maiores inerentes à disponibilidade, eficiência e custo total de propriedade, a concepção e disposição dos componentes elétricos e mecânicos de um sistema de acionamento e do respectivo sistema de propulsão de um acionamento de serviço pesado, em particular um moinho vertical, são de importância crescente.

[005] Atualmente os sistemas de acionamento com uma trans missão e, pelo menos, um motor elétrico, sob a forma de um motor assíncrono, de preferência, um rotor de anel deslizante, bem como, pelo menos, um conversor de frequência alimentando, pelo menos, um motor elétrico, apresentam uma solução preferida para moinhos verticais. Com isso transmissões de moinho são frequentemente concretizadas na prática como variantes de engrenagem cônica ou transmissões planetárias de engrenagens helicoidais. A tarefa da transmissão é absorver as forças axiais de moagem e transmiti-las à plataforma, assim como para converter a velocidade de rotação e torque.

[006] Na prática, a regulagem de tal sistema de acionamento pa ra um moinho vertical é essencialmente confrontada com os seguintes problemas:

[007] A fim de ser capaz de assegurar a gestão ótima do proces so, a primeira tarefa, aparentemente insignificante da unidade é assegurar a velocidade de rotação pré-especificada da placa de moagem. Como o torque do processo requerido na placa de moagem flutua, a regulagem da velocidade de rotação é essencial.

[008] As flutuações de carga e estímulos de oscilação que atuam sobre o mecanismo de acionamento são caracterizadas por cargas de pulsação, como resultado, por exemplo, quando os cilindros de moagem passam sobre materiais grossos sendo moídos, cargas estocásti- cas do processo de moagem, estímulos periódicos da transmissão e cinemática do moinho e uma pressão de contato variável no cilindro de moagem. A interação destas influências de tensão resulta em um ciclo de carga complexo, que pode mesmo provocar a oscilação ressonante.

[009] Adicionalmente à oscilação do sistema de propulsão um leito de moagem não estável, em outras palavras um leito de moagem de fluidificação ou um caracterizado por ondulação, também pode resultar em estados de oscilação extremos do moinho, em particular em ronco do moinho.

[0010] Finalmente, a moagem de produtos naturais faz com que seja bastante imprevisível como o processo de moagem deve ser ajustado para assegurar um funcionamento silencioso do moinho. Por isso, é sempre um desafio para o operador no controle definir os parâmetros de processo corretos. Em última instância, o acionamento por si só pode aliviar um processo desfavoravelmente definido, mas, ele não pode corrigi-lo.

[0011] A abordagem aqui proposta trata de uma redução das ten sões que atuam sobre o sistema de propulsão durante o funcionamento do moinho vertical. Até agora foram feitas tentativas para reduzir tais tensões, usando acoplamentos no sistema de propulsão. No entanto, um acoplamento é conhecido por ser uma parte cara que está sujeita ao desgaste e a maneira em que as oscilações são amortecidas por meio de um acoplamento baseia-se na conversão da energia de oscilação em calor, que tem um impacto negativo sobre o balanço de energia do moinho vertical. Também em sido comprovado a partir da observação de moinhos verticais em operação que as oscilações do sistema de propulsão permanecem em um nível muito elevado, mesmo quando é utilizado um acoplamento.

[0012] Um objetivo da presente invenção é, por conseguinte, es pecificar um método para regular o acionamento de um moinho vertical e um dispositivo de regulagem operando de acordo com o método, o que reduz tal oscilação do sistema de propulsão, em particular, um método e um aparelho correspondente, o que reduz tal oscilação do sistema de propulsão sem o uso de um acoplamento no sistema de propulsão.

[0013] O objetivo acima mencionado é conseguido por um método para regular o acionamento de um moinho vertical de acordo com a invenção. O objetivo também é alcançado por um dispositivo de regu- lagem paralela do aparelho e por um moinho vertical ou um sistema de acionamento de um moinho vertical com tal dispositivo de regulagem. O moinho vertical, também citado de um modo abreviado aqui e a seguir como o moinho compreende uma placa de moagem que pode ser rotada em torno da vertical e que pode ser impulsionada e é acionada durante a operação do moinho, por pelo menos, um motor elétrico e um sistema de propulsão que compreende, pelo menos, uma transmissão.

[0014] Com o método uma velocidade de rotação real e no que respeita ao sistema de propulsão um torque do sistema de propulsão são registrados, detectados e/ou determinados e alimentados ao dispositivo de regulagem, juntamente com uma velocidade de rotação alvo pré-especificada ou pré-especificável. O método se caracteriza pelo fato que o dispositivo de regulagem gera um sinal de saída para um torque alvo com base na velocidade de rotação real e a velocidade de rotação alvo, bem como o torque do sistema de propulsão. O sinal de saída para o torque alvo faz com que o torque alvo resultante seja reduzido ou aumentado na mesma direção como um torque resultante do processo de moagem.

[0015] Com um dispositivo de regulagem concebido para imple mentar tal método e em alguns casos concretizações descritas a seguir, individuais ou diversas, especificamente de um dispositivo de re- gulagem para regular o acionamento de um moinho vertical do tipo acima mencionado e descrito a seguir, uma primeira e uma segunda variável, especificamente uma velocidade de rotação real e um torque do sistema de propulsão detectados no que diz respeito ao sistema de propulsão podem ser alimentados no dispositivo de regulagem como variáveis de entrada e uma velocidade de rotação alvo pré- especificada ou pré-especificável pode ser alimentada como uma variável de entrada adicional. Um sinal de saída para um torque alvo pode ser gerado por meio de um dispositivo de regulagem com base na velocidade de rotação real e a velocidade de rotação alvo, bem como o torque do sistema de propulsão. O sinal de saída é caracterizado pelo fato do torque alvo resultante é reduzido ou aumentado na mesma direção que um torque resultante do processo de moagem.

[0016] Em suma, portanto, a invenção é um método e aparelho para regular o acionamento de um arranjo de serviço pesado sob a forma de um sistema de acionamento, com os quais a regulagem leva em conta o torque do sistema de propulsão detectado em relação ao sistema de propulsão em adição à velocidade de rotação real da placa de moagem. Quaisquer oscilações no sistema de propulsão também resultam em alterações na velocidade de rotação da placa de moagem (velocidade de rotação real) e as correspondentes mudanças na velocidade de rotação da placa de moagem. Tem, contudo, comprovado que tais oscilações podem ser identificadas particular e rapidamente e, acima de tudo de forma suficientemente rápida com base no torque do sistema de propulsão. A abordagem descrita aqui, correspondentemente, permite a tomada em consideração do torque detectado do sistema de propulsão em relação ao sistema de propulsão.

[0017] A vantagem da invenção é que a redução ou aumento es pecífico do torque alvo do lado do acionamento reduz os picos de carga dinâmica ou permite que eles sejam reduzidos. O ajuste, em outras palavras, a redução ou o aumento, do torque alvo aqui tem lugar na mesma direção que o torque resultante do processo de moagem em cada caso. A redução de tais picos de carga ocasiona uma redução da tensão no sistema mecânico do sistema de propulsão. Até agora, os componentes individuais do sistema de propulsão têm sido sempre dimensionados de modo correspondente para gerir os referidos picos de carga por razões de segurança. Isto agora não é mais necessário, de modo que os componentes individuais do sistema de propulsão possam ser produzidos mais economicamente, pesando menos e usando menos materiais. Isto também se aplica às cargas especiais, por exemplo, as assim chamadas ronco de moinho. A necessidade também de ser capaz de absorver as tensões que ocorrem durante o ronco do moinho, em particular, até agora tem resultado no dimensionamento excessivo dos componentes do sistema de propulsão, tal como estabelecido acima. Isso também não é mais necessário com a abordagem descrita aqui. Também um acoplamento, que também foi sempre fornecido anteriormente no sistema de propulsão, já não é mais ou já não é obrigatoriamente necessário.

[0018] A velocidade de rotação real é, por exemplo, a velocidade de rotação instantânea de um eixo no lado de saída da transmissão e, por conseguinte, uma medida da velocidade de rotação instantânea da placa de moagem. Sensores conhecidos por si só podem ser utilizados para detectar tal velocidade de rotação real, especificamente, por exemplo, os assim chamados codificadores incrementais. Se o motor elétrico for alimentado através de um conversor de frequência e o conversor de frequência for operado no assim chamado modo de sem codificador, a velocidade de rotação real não tem de ser detectada por meio de um sensor. Em vez disso, a velocidade de rotação real pode ser lida diretamente no conversor de frequência. Tal leitura da velocidade de rotação real é citada aqui e a seguir como o registro da velo-cidade de rotação real.

[0019] O torque do sistema de propulsão detectado no que diz respeito ao sistema de propulsão é, por exemplo, a atuação mecânica do torque na transmissão e é registrada utilizando um sensor que é conhecido per se, de modo semelhante, especificamente, por exemplo, um sensor de torque. Como alternativa para determinar o torque do sistema de propulsão também é possível determinar a diferença entre as posições das duas localizações do sistema de propulsão medindo o caminho rotacional ou uma das suas derivações temporais, a fim de concluir o torque do sistema de propulsão a partir disso. Exemplos de dois de tais locais do sistema de propulsão poderiam ser, por exemplo, um eixo no lado de entrada da transmissão e o eixo no lado da saída da transmissão. A diferença entre as posições de rotação dos dois eixos é uma medida do torque do sistema de propulsão. O torque do sistema de propulsão em relação ao sistema de propulsão também pode ser detectado de modo correspondente, por meio de dois codifi- cadores incrementais ou similares e processamento apropriado dos valores de medição obtidos a partir de tais sensores. Uma outra opção para a determinação do torque do sistema de transmissão é o cálculo com base no torque de entreferro conhecido para o conversor de frequência e de atuando na inércia do rotor e a aceleração determinada da inércia do rotor. Uma outra opção para a determinação do torque do sistema de transmissão, em particular a sua dinâmica, é antecipar a mudança no torque do sistema de propulsão baseado em uma coordenada do ângulo de rotação determinada apenas em um único local do sistema de propulsão, em particular, a placa de moagem, ou uma das suas derivações temporárias. Todas estas opções devem ser consideradas cobertas pela formulação de registro, detecção ou a determinação usada aqui e a seguir.

[0020] Como um resultado da detecção do torque do sistema de propulsão e o fato de que é tomado em conta pelo dispositivo de regu- lagem o torque alvo do lado do acionamento pode ser aumentado ou reduzido na mesma direção como o torque do sistema de propulsão. Para esclarecimento, isto também pode ser descrito do seguinte modo: que, no caso de um torque resultante do processo de moagem, o qual, de repente contrabalança o torque alvo em um grau significativo (contra torque) e, por conseguinte, normalmente resultaria em um aumento na torção no sistema de propulsão, a dita torção e a tensão associada no sistema de propulsão são evitados ou reduzidos em que o torque alvo é alterado na mesma direção que o torque resultante do processo de moagem, neste caso sendo reduzido. Uma causa do aumento do contra torque descrito acima é, por exemplo, a passagem dos cilindros de moagem sobre o material grosso no leito de moagem.

[0021] O torque detectado do sistema de propulsão é uma medida de um torque resultante do processo de moagem, mais especificamente uma medida da diferença entre o torque alvo induzido no sistema de propulsão pelo motor ou por cada um dos motores elétricos e o torque acoplado no sistema de propulsão no lado de remover como um resultado do processo de moagem. O torque do sistema de propulsão é, portanto, também uma medida de torção no sistema de propulsão. Se o contra torque for aumentado de repente, levando a uma redução instantânea da velocidade de rotação da placa de moagem, o dispositivo de regulagem provoca uma redução na saída do torque alvo conforme a variável de referência para o motor elétrico ou cada um dos motores elétricos (o acionamento então não se coloca ele mesmo ainda contra o contra torque proveniente do processo, mas, ele evita o contra torque por meio de uma redução instantânea do torque alvo). Quando o contra torque é reduzido de repente, levando a um aumento instantâneo da velocidade de rotação da placa de moagem, o dispositivo de regulagem leva a um aumento na saída do torque alvo como a variável de referência para o motor elétrico ou cada um dos motores elétricos. Em ambos os casos a mudança de torção no sistema de propulsão resultante sem tal ajuste concordante do torque alvo é evitada ou pelo menos reduzida. Isto provoca uma redução na tensão mecânica no sistema de propulsão e permite que o sistema de propulsão seja concebido sem o dimensionamento excessivo padrão até agora. O dimen-sionamento excessivo padrão até agora foi fornecido especificamente para absorver tais forças que ocorrem devido à torção anteriormente aceita no sistema de propulsão. Esta redução ou aumento de torque alvo na mesma direção que o torque repentinamente variável que resulta do processo de moagem leva a uma mudança instantânea da velocidade de rotação do motor de modo que o referido motor é ajustado para a velocidade de rotação repentinamente alterada da placa de moagem. Em adição à redução concordante ou aumento no torque alvo, o dispositivo de regulagem também assegura que a velocidade de rotação da placa de moagem permaneça constante ou pelo menos essencialmente constante.

[0022] Em uma concretização do método o dispositivo de regula- gem compreende um regulador de velocidade de rotação e um regulador de torque. O regulador da velocidade de rotação produz uma primeira variável controlada (variável controlada do regulador de velocidade de rotação) com base na velocidade de rotação real e a velocidade de rotação alvo. O regulador de torque atua sobre a saída do regulador de velocidade de rotação, em outras palavras, na primeira saída de variável controlada pelo regulador de velocidade de rotação. A redução ou aumento concordante no torque alvo resultante é conseguido desta maneira, com esta concretização do método. Para este fim o regulador de torque produz uma segunda variável controlada (variável controlada do regulador de torque) com base no torque detectado do sistema de propulsão. Pelo menos um motor elétrico é então ativado para reduzir ou aumentar o torque alvo na mesma direção que o torque resultante do processo de moagem com base em uma combinação, em particular, uma adição, da saída de variáveis controladas pelo regulador de velocidade de rotação e o regulador de torque.

[0023] Um dispositivo de regulagem projetado para a implementa ção desta forma específica do método compreende um regulador de velocidade de rotação e um regulador de torque que atua na saída do regulador de velocidade de rotação. Uma primeira variável controlada pode ser produzida por meio de um regulador de velocidade de rotação com base na velocidade de rotação real e a velocidade de rotação alvo e uma segunda variável controlada pode ser produzida por meio do regulador de torque com base no torque detectado no sistema de propulsão. Pelo menos um motor elétrico pode ser ativado por meio do dispositivo regulador para reduzir ou aumentar o torque alvo na mesma direção que o torque resultante do processo de moagem com base em uma combinação, em particular, uma adição, da saída de variáveis controladas pelo regulador de velocidade de rotação e o regulador de torque.

[0024] A utilização de um regulador de velocidade de rotação e um regulador de binário e a combinação, em particular adição, da saída de variáveis controladas por estes dois reguladores em cada caso são, portanto, um exemplo de meios para reduzir ou aumentar o torque alvo para o motor elétrico na mesma direção como o torque resultante do processo de moagem e uma concretização possível de redução ou aumento do torque alvo para o motor elétrico no mesmo sentido que o torque resultante do processo de moagem. A saída da variável controlada pelo regulador de velocidade de rotação só resulta em um torque alvo para a manutenção de uma velocidade de rotação amplamente constante da placa de moagem. A produção de uma variável controlada pelo regulador de torque e a sua sobreposição com a produção de variável controlada pelo regulador de velocidade de rotação conduz a um ajustamento do torque alvo resultante de acordo com o torque do sistema de propulsão torque detectado em cada caso. Este ajustamento provoca, por exemplo, uma redução do torque alvo, se for identificado a partir do torque detectado no sistema de propulsão que um contra torque aumentado atua sobre o sistema de propulsão devido ao processo de moagem. De modo oposto, este ajustamento provoca um aumento do torque alvo, se for identificado a partir do torque detectado no sistema de propulsão que um contra torque reduzido atua sobre o sistema de propulsão devido ao torque de carga variável do processo de moagem.

[0025] Em uma concretização específica do método de regulagem do acionamento e um dispositivo de regulagem operando de acordo com o método o regulador de torque compreende um filtro passa alta e um estágio de filtro adjacente para amplificar a dinâmica do torque do sistema de propulsão filtrado no filtro passa alta. No que diz respeito ao método, o torque detectado do sistema de propulsão é filtrado no filtro passa alta e a dinâmica do torque resultante do sistema de propulsão filtrado no filtro passa alta é então, amplificado no contexto da funcionalidade do regulador torque. Portanto filtragem passa alta ocorre usando o filtro passa alta, que faz parte do regulador de torque ou uma funcionalidade comparável. A dinâmica do torque do sistema de propulsão filtrado no filtro passa alta é amplificada por meio de um elemento de transmissão com uma resposta de diferenciação (elemento D) que também faz parte do regulador de torque.

[0026] Se o motor elétrico ou cada motor elétrico for alimentado por um conversor de frequência, o torque alvo resultante, em outras palavras, a sobreposição, em particular adição, dos dois torques alvo gerados pelo regulador de velocidade rotacional e o regulador de torque dentro do dispositivo de regulagem, pode ser alimentado para o conversor de frequência, o qual assegura então a ativação do motor elétrico ou de cada motor elétrico da forma conhecida, em princípio, por si só da forma conhecida por si só, em princípio, de modo que os resultados do torque alvo no sistema de propulsão.

[0027] Uma concretização exemplificativa da presente invenção é descrita em mais detalhe a seguir com referência ao desenho. Objetos ou elementos correspondentes são mostrados com caracteres de referência idênticos em todas as figuras.

[0028] Deve também ser notado que a abordagem descrita aqui e individual, e em alguns casos combinada, Deve também ser notado que a abordagem aqui descrita é individual e, em alguns casos combinada, concretizações também podem ser combinadas com a abordagem e concretizações específicas descritas nos pedidos paralelos do mesmo requerente atribuídas ao mesmo inventor, possuindo os números internos de pedido do requerente 201312092 e 201312099 (o número oficial do pedido ainda não é conhecido). Nesta medida, o conte- údo completo da divulgação dos referidos pedidos paralelos, especificamente no que respeita à variação periódica da velocidade de rotação da placa de moagem descrita ali e detecção de padrões em uma seqüência de valor de medição e ajustamento da velocidade de rotação da placa de moagem no caso de um padrão identificado, está incluído na descrição aqui apresentada. Cada opção para ajustar a velo-cidade de rotação da placa de moagem e também ambas as opções em conjunto podem ser combinadas com o método descrito aqui e o dispositivo de regulagem operando de acordo com o método, por exemplo, em que a saída do torque alvo na saída do dispositivo de re- gulagem é ajustada para a variação periódica da velocidade de rotação da placa de moagem ou devido a um padrão identificado. As opções para ajustar a velocidade de rotação da placa de moagem descritas nos pedidos paralelos e também ambas as opções em conjunto também podem ser combinadas com o método descrito aqui e o dispositivo de regulagem funcionando de acordo com o método, em que o valor alvo da velocidade de rotação alimentado ao regulador de velocidade de rotação do dispositivo de regulagem é ajustado.

[0029] A concretização exemplificativa não deve ser vista como uma limitação da invenção. Em vez disso, alterações e modificações também são possíveis no contexto da presente divulgação, em particular, tais como as variantes e combinações irão emergir para o perito na técnica no que respeita à consecução do objeto pela combinação ou alteração de características individuais ou elementos ou etapas do método descritas em conjunto com a parte geral ou parte específica da descrição e/ou desenho e resultam em uma nova matéria ou novas etapas do método ou sequências de etapas do método com base em características combináveis.

[0030] No desenho:

[0031] A Figura 1 mostra um diagrama esquemático altamente simplificado de um moinho vertical com uma placa de moagem movida por meio de um acionamento de serviço pesado;

[0032] A Figura 2 mostra o moinho vertical como uma cadeia de eventos junto com um dispositivo de regulagem concebido para regular o acionamento do moinho vertical;

[0033] A Figura 3 mostra um diagrama esclarecendo as direções vetoriais dos torques considerados;

[0034] A Figura 4 mostra detalhes adicionais do dispositivo de re- gulagem.

[0035] A Figura 1 mostra um diagrama esquemático altamente simplificado de um moinho vertical 10 para triturar materiais quebradiços, por exemplo, matérias-primas de cimento. O moinho vertical 10 compreende uma placa de moagem 12 que pode ser girada em torno da vertical. A placa de moagem 12 é movida por meio de um acionamento de serviço pesado sob a forma de pelo menos um motor, em particular, pelo menos, um motor elétrico 14, e, no exemplo aqui ilustrado por meio de uma transmissão 16 presente entre o motor elétrico ou entre cada motor elétrico 14 e a placa de moagem 12. A transmissão 16 é aqui mostrada como uma engrenagem cônica com uma transmissão planetária adjacente (não mostrada em detalhe), sem sacrificar maior generalidade. A transmissão 16 também pode compreender, por exemplo, uma engrenagem helicoidal ou similar e/ou uma transmissão planetária a montante ou adjacente ou similar.

[0036] O moinho vertical 10 compreende pelo menos um eixo im pulsionado. No diagrama na Figura 1 o moinho vertical 10 compreende um eixo do motor 18, tal como o eixo do lado do acionamento e um eixo da placa de moagem 20 como o eixo do lado de remover. Todos os meios para transmitir a força de acionamento do motor elétrico 14 para a placa de moagem 12 são chamados de sistema de propulsão. O sistema de propulsão aqui inclui, pelo menos, a transmissão 16 e o eixo da placa de moagem 20.

[0037] Durante o funcionamento do moinho vertical 10 o motor elé trico ou cada motor elétrico 14 faz a placa de moagem 12 rodar por meio do sistema de propulsão. Como resultado do processo de moagem e, como resultado dos materiais fornecidos, os quais são para serem moídos e já estão moídos, um leito de moagem 22 está presente na placa de moagem 12, em outras palavras, uma mistura de itens de terra e itens a serem moídos. O efeito de moagem é conseguido pelo fato de um cilindro de moagem 24 ou uma série de cilindros de moagem 24 ser pressionada sobre o leito de moagem 22 e a placa de moagem rotativa, por um lado devido ao seu peso, mas, por outro lado em alguns casos também devido a forças aplicadas adicionalmente, as quais são aplicadas, por exemplo, por meio de um cilindro hidráulico ou similar acoplado com um cilindro de moagem articuladamente apoiado 24.

[0038] O moinho vertical 10 é geralmente um sistema oscilatório e especificamente o moinho vertical 10 tende a estar sujeito a oscilações de torção mecânica significativas no sistema de propulsão. As forças e torques resultantes podem ser tão significativos que os componentes mecânicos do sistema de transmissão, em outras palavras, por exemplo, a transmissão 16 estar sujeita a tensão extrema ou excessiva.

[0039] Até agora têm sido feitas tentativas para neutralizar tais os cilações de torção utilizando um acoplamento ou similar, por exemplo, um acoplamento de elastômero altamente elástico. Tal acoplamento é disposto (não mostrado), por exemplo, entre a transmissão 16 e a placa de moagem 12. Tal união não pode compensar as oscilações da velocidade rotacional da placa de moagem 12, mas, impede ou reduz a transmissão de tais oscilações para a transmissão 16 e o motor elétrico 14.

[0040] Propõe-se aqui que, por exemplo, um sistema sensor 26 atribuído indiretamente ou diretamente ao sistema de propulsão seja utilizado para detectar os valores de relevância para a oscilação, especificamente pelo menos um valor ou valores de medição para uma velocidade de rotação instantânea de uma parte rotativa da transmissão 16 ou da placa de moagem 12 e pelo menos um valor de medição para um torque mecânico atuando no sistema de propulsão. O valor de medição instantâneo detectado aqui é uma medida do torque ou do torque de transmissão transmitido por meio da transmissão 16, em outras palavras, uma medida de um torque designado como o torque que é mecanicamente ativo no sistema de propulsão, em particular, na transmissão 16, para diferenciá-lo de um torque elétrico que atua sobre o motor elétrico 14. O valor da medição da velocidade de rotação detectado e o valor da medição detectado para o torque mecânico são designados a seguir como a velocidade de rotação real 28 ou torque do sistema de propulsão 30. Os dois valores detectados ou registrados ou valores de medição 28, 30 são alimentados para um dispositivo de regulagem 34 junto com uma velocidade de rotação alvo 32. O dispositivo de regulagem 34 gera um sinal de saída 36 para um torque alvo, que é fornecido a um conversor de frequência 38 para a ativação correspondente do motor elétrico ou de cada motor elétrico 14. Como resultado tal ativação do motor elétrico ou de cada motor elétrico 14 gera o torque alvo requerido com o sinal de saída 36 durante a operação do moinho vertical 10. Se um conversor de frequência 38 for utilizado para alimentar o motor elétrico ou cada motor elétrico 14 e o conversor de frequência 38 é operado em um modo de funcionamento específico, especificamente no modo chamado de sem codificador, a velocidade de rotação instantânea também pode ser lida da forma conhecida por si só a partir de uma memória do conversor de frequência 38. Uma velocidade de rotação real 28 registrada dessa maneira não é um valor de medição, mas, é formada no conversor de frequência 38, con- forme o motor elétrico ou cada motor elétrico 14 é alimentado. A obtenção da velocidade de rotação real 28 sobre esta base é conhecida como o registro da velocidade de rotação real 28 para diferenciá-la de uma velocidade de rotação real 28 detectada por medição.

[0041] O diagrama da Figura 2 mostra os elementos individuais do moinho vertical 10, como uma cadeia de acontecimentos e o dispositivo de regulagem 34 em maior detalhe. De acordo com isso, o dispositivo de regulagem 34 compreende um regulador de velocidade de rotação 40 e um regulador de torque 42. A velocidade de rotação real 28 e o torque do sistema de propulsão são alimentados para o dispositivo de regulagem 34 como variáveis de entrada e uma velocidade de rotação alvo 32 pré-especificada ou pré-especificável é alimentada como uma variável de entrada adicional. O regulador da velocidade de rotação 40 é utilizado para produzir uma primeira variável controlada 44 com base na velocidade de rotação real 28 e a velocidade de rotação alvo 32, dita variável controlada 44 sendo citada como a variável controlada do regulador de velocidade de rotação 40 para a finalidade de diferenciação. O regulador de torque 42 atua sobre a saída do regulador de velocidade de rotação 40, de tal maneira que a saída do regulador de velocidade de rotação 40, em outras palavras, a primeira variável controlada 44, e uma segunda variável controlada 46 emitida na saída do regulador torque 42 estão sobrepostas. Sobreposição ocorre aqui, por exemplo, em que as duas variáveis controladas 44, 46 são adicionadas. A segunda variável controlada 46 emitida pelo regulador de torque 42 está baseada no torque detectado do sistema de propulsão 30, a qual é alimentada à entrada do regulador de torque 42. A segunda variável controlada 46 emitida pelo regulador de torque 42 também é citada como a variável controlada do regulador de torque para o propósito de diferenciação. A variável controlada 44 do regulador de velocidade de rotação 40 e a variável controlada 46 do regula- dor de torque 42 é uma medida de um primeiro e segundo torque alvo para o motor elétrico ou para cada motor elétrico 14. O motor elétrico ou cada motor elétrico 14 é ativado para acionar a placa de moagem 12 por meio do dispositivo de regulagem 34 baseado em uma sobreposição, em particular, uma adição, das duas variáveis controladas 44, 46 e o sinal de saída resultante 36.

[0042] Para clarificação, o diagrama simplificado esquematicamen te na Figura 3 mostra os torques no moinho vertical 10 considerados na abordagem descrita aqui. No lado esquerdo está o subsistema do lado do acionamento com o motor elétrico 14 e no lado direito está o subsistema do lado de remover com a placa de moagem 12. Ambos os subsistemas são acoplados através da transmissão 16. O motor elétrico ou cada motor elétrico 14 aplica um torque do motor MM com base no torque alvo pré-especificado. O torque do sistema de propulsão 30 atua no sistema de propulsão, sendo mostrado aqui como o torque da transmissão MG atuando na transmissão 16. O torque da carga variável do processo de moagem significa que um torque de processo MP atua sobre o sistema de propulsão por meio da placa de moagem 12. Se o torque de processo MP mudar de repente, ele causa uma aceleração na placa de moagem, associada a uma redução de tensão no sistema de propulsão, em outras palavras, uma mudança de torque no torque MT do sistema de propulsão. De modo a contrabalançar esta dinâmica de torque, o torque alvo é aumentado e, por conseguinte, o torque do motor MM é aumentado, de modo que o rotor do motor é acelerado na mesma direção e não há nenhuma mudança na torção no sistema de propulsão. Isso é conhecido como uma alteração no torque alvo na mesma direção que o torque resultante do processo de moagem. É um resultado de uma alteração concordante no sinal de saída 36 para o torque alvo. Se o torque processo MP aumentar de repente, por exemplo, porque um dos cilindros de moagem 24 passa sobre um enorme pedaço de material, isto leva a uma redução do torque alvo e, por conseguinte, uma redução do torque do motor MM, modo que a torção no sistema de propulsão não aumenta. Isto também corresponde a uma alteração no sinal de saída 36 para o torque alvo na mesma direção que a mudança de torque resultante do processo de moagem.

[0043] O diagrama da Figura 4 mostra o dispositivo de regulagem 34 ainda em mais detalhes. De acordo com isso, o regulador de velocidade de rotação 40 é implementado, por exemplo, como um regulador PI. O regulador de torque 42 compreende um primeiro segmento que funciona como um filtro passa alta (filtro passa alta 48), um segundo segmento central, em que a dinâmica do torque resultante do sistema de propulsão filtrado no passa alta é amplificada (estágio de filtro 50) e um terceiro segmento final, com um elemento proporcional (elemento P 52).

[0044] Na concretização ilustrada o filtro passa alta 48 é imple mentado por meio de um filtro passa baixa 54, a partir da saída do qual o torque do sistema de propulsão não filtrado 30 é subtraído. O estágio de filtro 50 compreende um elemento de transmissão com uma resposta de diferenciação (elemento D 56), a saída do qual representa a velocidade de alteração do torque do sistema de propulsão. A adição do torque do sistema de propulsão filtrado no passa alta e a saída do elemento D 56 provoca a amplificação pretendida da dinâmica do torque do sistema de propulsão filtrado no passa alta. Como uma última unidade funcional o regulador de velocidade de rotação 42 compreende um elemento de transmissão com uma resposta proporcional como um elemento P 52, na saída da qual resulta o torque alvo do regulador de torque 42.

[0045] Todos os segmentos funcionais citados do regulador de torque 42 são opcionais, por si só. Isto é expresso pelo fato do filtro passa baixa 54, o elemento D 56 e o elemento P 52 podem ser parametrizados individualmente. Se, por exemplo, o fator de amplificação do elemento P 52 for selecionado como "1", o elemento P 52 poderia ao contrário ser dispensado inteiramente, com o resultado que o grau de liberdade de parametrização é abandonado, já que não há então mais nenhuma amplificação de sinal alimentado à entrada do elemento P 52. A seleção correspondente dos parâmetros do filtro passa baixa 54 e o elemento de D permite que estes sejam desativados.

[0046] Quando o moinho vertical 10 é posto em funcionamento, são definidos os parâmetros apropriados para os segmentos funcionais individuais do regulador de torque 42. Se o regulador de torque 42 não compreende um elemento D 56, por exemplo, o regulador de torque 42 não leva em conta a variação da velocidade do torque do sistema de propulsão 30 para o grau no qual isto é possível com uma concretização em que o regulador de torque 42 compreende tal elemento D 56. Isso não faz nada para alterar o fato de que, com o método descrito aqui para regular o acionamento do moinho vertical 10 e o correspondente dispositivo de regulagem 34 para implementar o método um regulador de torque 42 também pode ser usado, o qual não compreende a etapa de filtro descrita 50 e, portanto, também o ele-mento D 56 ali. O mesmo se aplica ao primeiro e terceiro segmentos do regulador de torque 42, com o filtro passa baixa 54 ou elemento P 52 ali.

[0047] Embora a invenção tenha sido ilustrada e descrita em mais detalhe por meio da concretização exemplificativa preferida, a invenção não é restrita pelos exemplos divulgados e outras variações podem ser derivadas a partir dai por um perito na técnica sem nos afastarmos do escopo de proteção da invenção.

[0048] Aspectos individuais proeminentes da descrição aqui apre sentada podem ser resumidos brevemente da seguinte forma: Um mé- todo para regular o acionamento de um moinho vertical 10 com uma placa de moagem 12 o qual pode rodar em torno da vertical e um dispositivo de regulagem 34 concebido para implementar o método são especificados, a placa de moagem 12 sendo impulsionada por, pelo menos, um motor elétrico 14 e um sistema de propulsão que compreende, pelo menos, uma transmissão 16, durante a operação do moinho vertical 10. Uma velocidade de rotação real 28 e um torque do sistema de propulsão 30 determinado em relação ao sistema de propulsão assim como uma velocidade de rotação alvo 32 pré-especificada ou pré-especificável são alimentadas ao dispositivo de regulagem 34 como variáveis de entrada. O dispositivo de regulagem 34 funciona como meio para reduzir ou aumentar o torque alvo do motor elétrico 14. O torque alvo aqui é reduzido ou aumentado na mesma direção que um torque resultante do processo de moagem. Para este fim o dispositivo de regulagem 34 gera um sinal de saída 36 para um torque alvo com base na velocidade de rotação real 28 e a velocidade de rotação alvo 32, bem como o torque do sistema de propulsão 30. Isto faz com que o torque alvo resultante seja reduzido ou aumentado na mesma direção que um torque resultante do processo de moagem. Pelo menos, um motor elétrico 14 é ativado com base no sinal de saída 36.

Claims (8)

1. Método para regular o acionamento de um moinho vertical (10) com uma placa de moagem (12) o qual pode rodar em torno da vertical, caracterizado pelo fato de que a placa de moagem (12) é capaz de ser impulsionada por, pelo menos, um motor elétrico (14) e um sistema de propulsão compreendendo, pelo menos, uma transmissão (16), - em que uma velocidade de rotação real (28) e no que respeita ao sistema de propulsão um torque do sistema de propulsão (30) ou sua dinâmica são registrados, detectados e/ou determinados e alimentados ao dispositivo de regulagem (34), juntamente com uma velocidade de rotação alvo (32) pré-especificada ou pré-especificável; - em que o dispositivo de regulagem (34) gera um sinal de saída (36) para um torque alvo com base na velocidade de rotação real (28) e a velocidade de rotação alvo (32), bem como o torque do sistema de propulsão (30) ou a sua dinâmica de tal maneira que o torque alvo resultante seja reduzido ou aumentado na mesma direção que um torque resultante do processo de moagem.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que, o dispositivo de regulagem (34) compreende um regulador de velocidade de rotação (40), que produz uma primeira variável controlada (44) com base na velocidade real de rotação (28) e a velocidade de rotação alvo (32); e - em que o dispositivo de regulagem (34) compreende um regulador de torque (42), o qual atua na saída do regulador de velocidade de rotação (40) e produz uma segunda variável controlada (46) com base no torque detectado no sistema de propulsão (30); - em que um motor elétrico (14) é ativado para reduzir ou aumentar o torque alvo na mesma direção que o torque resultante do processo de moagem com base em uma adição das variáveis contro- ladas (44, 46) produzidas pelo regulador de velocidade de rotação (40) e o regulador de torque (42).

3. Método de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato que, o torque detectado do sistema de propulsão (30) é filtrado no filtro passa alta e a dinâmica do torque resultante do sistema de propulsão filtrado no filtro passa alta é então, amplificado no contexto da funcionalidade do regulador torque (42).

4. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato que o torque detectado do sistema de propulsão (30) em relação ao sistema de propulsão é determinado com base na diferença entre as posições das duas localizações do sistema de propulsão.

5. Dispositivo de regulagem (34) para regular o acionamento de um moinho vertical (10), caracterizado pelo fato de que o moinho vertical (10) compreende uma placa de moagem (12) a qual pode rodar em torno da vertical, e a placa de moagem (12) sendo capaz de ser impulsionada por, pelo menos, um motor elétrico (14) e um sistema de propulsão que compreende, pelo menos, uma transmissão (16), - em que uma velocidade de rotação real (28) e um torque detectado do sistema de propulsão (30) em relação ao sistema de propulsão podem ser fornecidos ao dispositivo de regulagem (34) como variáveis de entrada; - em que uma velocidade de rotação alvo (32) pré- especificada ou pré-especificável podem ser alimentadas ao dispositivo de regulagem (34) como variáveis de entrada; - em que um sinal de saída (36) para um torque alvo pode ser gerado por meio do dispositivo de regulagem (34) com base na velocidade de rotação real (28) e a velocidade de rotação alvo (32), bem como o torque do sistema de propulsão (30) de tal maneira que o torque alvo resultante é reduzido ou aumentado na mesma direção que um torque resultante do processo de moagem.

6. Dispositivo de regulagem (34) de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que compreende, - um regulador de velocidade de rotação (40) e um regulador de torque (42) que atua sobre uma saída do regulador de velocidade de rotação (40); - em que uma primeira variável controlada (44) pode ser produzida por meio de um regulador de velocidade de rotação (40) com base na velocidade de rotação real (28) e a velocidade de rotação alvo (32) e uma segunda variável controlada (46) pode ser produzida por meio do regulador de torque (42) com base no torque detectado no sistema de propulsão (30); - em que um motor elétrico (14) pode ser ativado por meio do dispositivo de regulagem (34) para reduzir ou aumentar o torque alvo na mesma direção que o torque resultante do processo de moagem com base em uma adição das variáveis controladas produzidas pelo regulador de velocidade de rotação (40) e o regulador de torque (42).

7. Dispositivo de regulagem (34) de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato que o regulador de torque (42) compreende um filtro passa alta (48) e um estágio de filtro adjacente (50) como meio de amplificação da dinâmica do torque do sistema de propulsão (30) filtrado no filtro passa alta.

8. Moinho vertical (10), caracterizado pelo fato de que compreende um dispositivo de regulagem (34) como definido em qualquer uma das reivindicações 5, 6 ou 7.

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