CN207204243U - 一种同步电机变频球磨机 - Google Patents

Abstract

一种同步电机变频球磨机，包括入料口，出料口，旋转轴，同步电机，霍尔传感器模块，安装于同步电机上，与驱动控制电路电连接；驱动控制电路，与霍尔传感器模块电连接；供电单元，与IGBT模块电连接，与驱动控制电路电连接；IGBT模块，输入端与供电单元电连接，控制端与驱动控制电路电连接，输出端与同步电机电连接；球磨机滚筒，两侧安装有旋转轴，旋转轴与同步电机通过皮带轮传动连接；入料口自动闸，用于自动控制入料口入料，安装于入料口上，与机体通讯模块电连接；出料口自动闸，安装于出料口上，与机体通讯模块电连接；机体通讯模块，与驱动控制电路通讯连接。能够通过霍尔传感器作为反馈源，变频控制同步电机，达到反馈控制目的。

Description

一种同步电机变频球磨机

技术领域

本实用新型涉及球磨机领域，具体涉及一种同步电机变频球磨机。

背景技术

粉末工业是我国国名经济的基础原料产业，几乎所有的现代新兴技术与产业发展都源于粉末制备技术的进步。广泛应用于化工、制药、食品、电子、农药、及各种矿粉等产品的深加工。

伴随现代工程技术球磨机控制系统通过外加传感器，来控制进行多维控制球磨机研磨。

现在已经有通过传感器接受研磨的物料间碰撞形成的物理波，将信号传输给控制器分析，输出控制信号的球磨机控制器。

在实际研磨现场环境都比较恶劣，由于一些无法被研磨的物料会和磨介持续发生挤压变形产生波并发射给传感器，这些混乱的信号给控制设备带来了控制上的困难误。现在已经有通过传感器接受研磨的物料间碰撞形成的物理波，将信号传输给控制器分析，输出控制信号的球磨机控制器。

在实际研磨现场环境都比较恶劣，由于一些无法被研磨的物料会和磨介持续发生挤压变形产生波并发射给传感器，这些混乱的信号使控制设备对运行状况判断错误，这给系统带来了控制上的困难。

中国公开专利号CN106853406A，公开日2017年6月16日，发明创造的名称为一种高效率球磨机公开了一种高效率球磨机，包括球磨机本体，所述球磨机本体包括筒体、给料器、排料器、旋转轴和传动装置，所述给料器安装在筒体的前端，所述排料器安装在筒体的后端，所述传动装置通过旋转轴带动筒体旋转，所述传动装置包括变频电机和自动变速器；其特征在于：所述筒体为多层结构，最外层为高锰钢，最内层为衬板，所述衬板采用的是橡胶磁性衬板，衬板与最外层之间有由电磁体构成的中间层，其中电磁铁连接外端的电流；衬板内侧为筒体的加工腔，加工腔内放置有研磨体，研磨体的中心为磁芯，磁性外包裹耐磨钢层。本发明可以提高研磨体的重力势能，转化出更多的动能，产生更好的破碎和研磨效果。

但是其不足之处虽然设置有变频电机但是没有设置对应的变频电路，仅能做到。

实用新型内容

本实用新型是针对现有球磨机在研磨物料会和磨介持续发生挤压变形产生的波过于混乱，设备会对混乱波形造成误判，设计了一种同步电机变频球磨机。

一种同步电机变频球磨机，包括入料口、出料口、旋转轴和同步电机，其特征在于，还包括：霍尔传感器模块，用于检测霍尔信号用于反馈，安装于同步电机上，与驱动控制电路电连接；驱动控制电路，控制IGBT模块转换电能，与霍尔传感器模块电连接；供电单元，用于供电，与IGBT模块电连接，与驱动控制电路电连接；IGBT模块，用于电机控制和功率变换，输入端与供电单元电连接，控制端与驱动控制电路电连接，输出端与同步电机电连接；球磨机滚筒，两侧安装有旋转轴，旋转轴与同步电机通过皮带轮传动连接；入料口自动闸，用于自动控制入料口入料，安装于入料口上，与机体通讯模块电连接；出料口自动闸，用于自动控制出料口出料，安装于出料口上，与机体通讯模块电连接；机体通讯模块，用于接受控制电路的信息，与驱动控制电路通讯连接。

应用IGBT模块有下列优点：IGBT在正常工作时，导通电阻较低，增大了器件的电流容量；IGBT的输出电流和跨导都大于相同尺寸的功率MOSFET；较宽的低掺杂漂移区（n-区）能够承受很高的电压，因而可以实现高耐压的器件；IGBT利用栅极可以关断很大的漏极电流；与MOSFET一样，IGBT具有很大的输入电阻和较小的输入电容，则驱动功率低，开关速度高；若把IGBT的p+漏极区分割为几个不同导电型号的区域（即再加进几个n+层），这就可以降低漏极p-n结对电子的阻挡作用，则还可进一步减小器件的导通电阻。

作为优选，球磨机还包括风冷模块，IGBT模块是一种易过热损坏的电力元件，因此需要增加散热片或外置冷却模块等方式来保证IGBT模块保持正常工作温度。在散热器与IGBT模块间应涂抹导热硅脂。

作为优选，所述的供电单元，包括：整流模块，用于转化三相交流电为直流电，与保护单元电连接；电源驱动板，用于启动硬件主回路，与保护单元电连接；保护模块，还与滤波模块电连接；滤波模块，用于过滤整流残余波形使得电流平缓，与IGBT模块电连接；变压模块，用于转换主电压为辅助用电压，输入端与保护模块电连接，输出端与驱动控制电路电连接。

作为优选，所述的驱动控制电路，包括：功能控制电路，用于接受霍尔信号，控制同步电机运转，与PWM输出模块电连接，与通讯模块电连接；PWM输出模块，用于输出PWM信号驱动光耦驱动模块，与功能控制电路电连接；光耦驱动模块，用于驱动IGBT模块，输入端与PWM输出模块电连接，输出端与IGBT模块电连接；通讯模块，与功能控制电路电连接；模数转换模块，用于转化模拟信号为数字信号，输入端与霍尔信号转换模块电连接，输出端与功能控制电路电连接；霍尔信号转换模块，输入端与信号滤波控制模块电连接，输出端与模数转换模块电连接；信号滤波控制模块，输入端与霍尔传感器模块电连接，输出端与霍尔信号转换模块电连接。

采用光耦驱动模块具有体积小、寿命长、无触点，抗干扰能力强，输出和输入之间绝缘，单向传输信号的优点。控制电路的通讯模块除连接至机体通讯端外还可以连接至智能手机登能够通讯的设备。

作为优选，所述的皮带轮轮带中轴线上设有圆形开孔，所述球磨机还包括：光电传感器，感应端对准皮带轮中轴线，与功能控制电路电连接。所述光电传感器，通过固定杆连接在同步电机上方。通过光线发射在皮带轮无孔段反射回光电传感器和光线发射在皮带轮有孔段未收到反射的时间间隔来判断皮带轮的具体速度，通过皮带轮的转速得到同步电机的转速。本实用新型的有益效果在于：采用霍尔传感器模块可以精确的采集到从球磨机滚筒中物料撞击桶壁的振动波，光电传感器可以通过皮带轮的孔计算电机实际转速，根据采集到的霍尔传感器返回数据可以判断球磨机滚筒中物料情况。

附图说明

图1球磨机框图

图中： 1、供电单元，2、驱动控制电路，3、同步电机，4、旋转轴，5、光带传感器，6、IGBT模块，7、霍尔传感器模块，8、入料口自动闸，9、机体通讯模块，10、出料口自动闸，11、信号滤波控制模块，12、霍尔信号转换模块，13、光耦驱动模块，14、模数转换模块，15、通讯模块，16、功能控制板，17、功能控制电路，18、PWM输出模块，19、滤波模块，20、保护单元，21、电源驱动板，22、整流模块，23、变压模块。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的具体说明。

实施例1

一种同步电机3变频球磨机，包括入料口、出料口、旋转轴4和同步电机3，其特征在于，还包括：霍尔传感器模块7，用于检测霍尔信号用于反馈，安装于同步电机3上，与驱动控制电路2中信号滤波模块19电连接；驱动控制电路2，控制IGBT模块6转换电能，与霍尔传感器模块7电连接；供电单元1，用于供电，与IGBT模块6电连接，与驱动控制电路2电连接；IGBT模块6，用于电机控制和功率变换，输入端与供电单元1电连接，控制端与驱动控制电路2电连接，输出端与同步电机3电连接；球磨机滚筒，两侧安装有旋转轴4，旋转轴4与同步电机3通过皮带轮传动连接；入料口自动闸8，用于自动控制入料口入料，安装于入料口上，与机体通讯模块9电连接；出料口自动闸10，用于自动控制出料口出料，安装于出料口上，与机体通讯模块9电连接；机体通讯模块9，用于接受控制电路的信息，与驱动控制电路2中通讯模块15通讯连接。

所述的供电单元1，包括：整流模块22，用于转化三相交流电为直流电，输出端与保护单元20电连接；电源驱动板21，用于启动硬件主回路，与保护单元20电连接；保护模块，输入端与整流模块22电连接，输出端一与变压模块23电连接，输出端二与滤波模块19电连接；滤波模块19，用于过滤整流残余波形使得电流平缓，输入端与保护模块电连接，输出端与IGBT模块6电连接；变压模块23，用于转换主电压为辅助用电压，输入端与保护模块电连接，输出端与驱动控制电路2电连接。

所述的驱动控制电路2，包括：功能控制板16，用于控制驱动控制电路2工作，与功能控制电路17电连接；功能控制电路17，用于接受霍尔信号，控制同步电机3运转，与PWM输出模块18电连接，与通讯模块15电连接；PWM输出模块18，用于输出PWM信号驱动光耦驱动模块13，输入端与功能控制电路17电连接，输出端与光耦驱动模块13电连接；光耦驱动模块13，用于驱动IGBT模块6，输入端与PWM输出模块18电连接，输出端与IGBT模块6电连接；通讯模块15，与功能控制电路17电连接，与机体通讯模块9通讯连接；

模数转换模块14，用于转化模拟信号为数字信号，输入端与霍尔信号转换模块12电连接，输出端与功能控制电路17电连接；霍尔信号转换模块12，输入端与信号滤波控制模块11电连接，输出端与模数转换模块14电连接；信号滤波控制模块11，输入端与霍尔传感器模块7电连接，输出端与霍尔信号转换模块12电连接。

作为优选，所述的皮带轮轮带中轴线上设有圆形开孔，所述球磨机还包括：光电传感器，感应端对准皮带轮中轴线，与功能控制电路17电连接。光电传感器通过固定杆设置于同步电机3机体上方。

Claims (4)

1.一种同步电机变频球磨机，包括入料口、出料口、旋转轴和同步电机，其特征在于，还包括：

霍尔传感器模块，用于检测霍尔信号用于反馈，安装于同步电机上，与驱动控制电路电连接；

驱动控制电路，控制IGBT模块转换电能，与霍尔传感器模块电连接；

供电单元，用于供电，与IGBT模块电连接，与驱动控制电路电连接；

IGBT模块，用于电机控制和功率变换，输入端与供电单元电连接，控制端与驱动控制电路电连接，输出端与同步电机电连接；

球磨机滚筒，两侧安装有旋转轴，旋转轴与同步电机通过皮带轮传动连接；

入料口自动闸，用于自动控制入料口入料，安装于入料口上，与机体通讯模块电连接；

出料口自动闸，用于自动控制出料口出料，安装于出料口上，与机体通讯模块电连接；

机体通讯模块，用于接受控制电路的信息，与驱动控制电路通讯连接。

2.根据权利要求1所述的一种同步电机变频球磨机，其特征在于，所述的供电单元，包括：

整流模块，用于转化三相交流电为直流电，与保护单元电连接；

电源驱动板，用于启动硬件主回路，与保护单元电连接；

保护模块，还与滤波模块电连接；

滤波模块，用于过滤整流残余波形使得电流平缓，与IGBT模块电连接；

变压模块，用于转换主电压为辅助用电压，输入端与保护模块电连接，输出端与驱动控制电路电连接。

3.根据权利要求1所述的一种同步电机变频球磨机，其特征在于，所述的驱动控制电路，包括：

功能控制电路，用于接受霍尔信号，控制同步电机运转，与PWM输出模块电连接，与通讯模块电连接；

PWM输出模块，用于输出PWM信号驱动光耦驱动模块，与功能控制电路电连接；

光耦驱动模块，用于驱动IGBT模块，输入端与PWM输出模块电连接，输出端与IGBT模块电连接；

通讯模块，与功能控制电路电连接；

模数转换模块，用于转化模拟信号为数字信号，输入端与霍尔信号转换模块电连接，输出端与功能控制电路电连接；

霍尔信号转换模块，输入端与信号滤波控制模块电连接，输出端与模数转换模块电连接；

信号滤波控制模块，输入端与霍尔传感器模块电连接，输出端与霍尔信号转换模块电连接。

4.根据权利要求1所述的一种同步电机变频球磨机，其特征在于，所述的皮带轮轮带中轴线上设有圆形开孔，所述球磨机还包括：

光电传感器，感应端对准皮带轮中轴线，与功能控制电路电连接。