CN208691147U - 一种球磨机变频节电器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种球磨机变频节电器，其输入端一端与三相电源连接，另一端与断路器QF1的一端连接；所述断路器QF1的另一端与电能表的一端连接，且还与断路器QF2的一端连接；所述电能表的的另一端与球磨机的主电机连接；所述断路器QF2的另一端分别与交流接触器KM1及交流接触器KM2的一端连接；所述交流接触器KM1及交流接触器KM2的另一端均与热继电器FR1的一端连接，所述热继电器FR1的另一端与球磨机的辅助电机连接。本实用新型采用交‑直‑交电压源，在中间直流环节利用滤波电容大大提高节电器输入端的网侧功率因数，降低传输电流，从而降低电能在线路中的传输损耗，不但具有节能效果，而且可以降低供电系统的容量，减少设备投资。

Description

一种球磨机变频节电器

技术领域

本实用新型属于电气设备技术领域，具体涉及一种球磨机变频节电器。

背景技术

在我国矿山、水泥、陶瓷行业，球磨机被大量使用，是物料粉碎的不可缺少的重要生产设备。球磨机一般功率都较大，工作效率又很低，因而成为矿山、水泥、陶瓷行业最大的耗电设备。对球磨机进行节能改造，对于我国建设节约型社会，减少环境污染具有重大的经济和社会意义。

目前球磨机普遍采用的驱动方式是：三相交流电动机—液力耦合器—齿轮减速器—皮带轮减速器。在这里，球磨机的料筒作为了减速器的皮带轮使用。在球磨机重载起动时，电动机起动电流可达到额定电流的十倍以上。为了缓解起动时的机械冲击，传动环节中加入了液力耦合器，液力耦合器是通过控制工作腔内工作油的动量矩变化来传递电机的驱动能量的。电动机通过液力耦合器的输入轴拖动其主动工作轮旋转，对工作油加速，被加速后的工作油再带动液力耦合器的从动工作涡轮旋转，把驱动能量传递到其输出轴和负载。传动系统中的液力耦合器在起动时起缓冲作用，让电动机可以轻载起动，以减小起动电流，等电动机起动后再慢慢加载，达到顺利起动球磨机的作用，减小起动时的机械冲击。在工作时通过液力耦合器的调速作用，搜索球磨机的最佳工作转速，提高球磨机的效率。由于球磨机属恒转矩负载，在用液力耦合器调速时，其调速效率等于调速比，有很大一部分能量在液力耦合器中被浪费掉。

球磨机的节电方式主要包括：

(1)电容补偿

电容补偿是应用最早的节电方法，起始于二十世纪六十年代，是利用电容的储能特性对线路和电力设备进行无功补偿的节电方法。改善电网供电质量，提高线路功率因数。电容补偿但只能有限地改善电网供电质量，提高线路功率因数，其在动力设备有载运行的供电电路中，无法达到有效的有功节电率，而且对于变化的负载很难实现更好的补偿，在应用中受到很多限制，只能做为一种辅助的节能手段。

(2)可控硅调压技术

利用改变可控硅导通角大小降低电压而达到节电目的。可控硅调压虽然具有节电效果，但在调压过程中导致了正弦波的严重畸变,输出不稳定，同时还导致了大量谐波和尖峰电压产生，污染电网，使用效果较差，而且使用范围很窄，仅限于电动机的变负载，轻载和功率因数较低的负载范围。

实用新型内容

本实用新型的目的是：为了解决现有技术中存在的以上问题，本实用新型提出了一种球磨机变频节电器。

本实用新型的技术方案是：一种球磨机变频节电器，所述节电器的输入端一端与三相电源连接，另一端与断路器QF1的一端连接；所述断路器QF1的另一端与电能表的一端连接，且还与断路器QF2的一端连接；所述电能表的的另一端与球磨机的主电机连接；所述断路器QF2的另一端分别与交流接触器KM1及交流接触器KM2的一端连接；所述交流接触器KM1及交流接触器KM2的另一端均与热继电器FR1的一端连接，所述热继电器FR1的另一端与球磨机的辅助电机连接。

进一步地，所述断路器QF1的另一端还连接有电压表V。

进一步地，所述断路器QF1的另一端还连接有电流表A。

进一步地，所述交流接触器KM2的另一端还与刹车线圈连接。

进一步地，所述节电器还包括变频器，所述变频器通过控制器接插件与变频器控制板连接。

进一步地，所述控制器接插件通过多个端口分别与正反转转换开关SA1、主副机转换开关SA2、启动开关SB3、连锁主机开关KA1连接，还通过一端口分别与停止开关SB、停止开关SB4、热继电器FR2连接，所述正反转转换开关SA1、主副机转换开关SA2、启动开关SB3、中间继电器KA1、停止开关SB、停止开关SB4、热继电器FR2均与所述控制器接插件的公共端连接。

进一步地，所述控制器接插件的一端口与断路器QF的一端连接，另一端口与串联的交流接触器KM3、交流接触器KM4、热继电器FR3、停止开关SB1及断路器QF连接，所述断路器QF的另一端与三相电源连接。

进一步地，所述控制器接插件的的一端口与串联的交流接触器KM5、交流接触器KM6连接，所述交流接触器KM6的另一端与交流接触器KM4及热继电器FR3的公共端连接。

进一步地，所述热继电器FR3与停止开关SB1的公共端与串联的停止开关SB2、中间继电器KA2连接，所述中间继电器KA2的另一端与断路器QF的一端连接。

进一步地，所述停止开关SB1与断路器QF的公共端分别与变频器控制板、插座CZ的一端连接，所述变频器控制板的另一端通过保险丝FS与插座CZ的另一端连接，所述插座CZ的另一端还与断路器QF的一端连接。

本实用新型的有益效果是：本实用新型采用交-直-交电压源，在中间直流环节利用滤波电容大大提高节电器输入端的网侧功率因数，降低传输电流，从而降低电能在线路中的传输损耗，不但具有节能效果，而且可以降低供电系统的容量，减少设备投资。

附图说明

图1是本实用新型的球磨机变频节电器的电气结构示意图；

图2是本实用新型实施例中变频器控制电路的电气结构示意图；

图3是本实用新型实施例中斩控式调压电路的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，为本实用新型的球磨机变频节电器的电气结构示意图。一种球磨机变频节电器，所述节电器的输入端一端与三相电源连接，另一端与断路器QF1的一端连接；所述断路器QF1的另一端与电能表的一端连接，且还与断路器QF2的一端连接；所述电能表的的另一端与球磨机的主电机连接；所述断路器QF2的另一端分别与交流接触器KM1及交流接触器KM2的一端连接；所述交流接触器KM1及交流接触器KM2的另一端均与热继电器FR1的一端连接，所述热继电器FR1的另一端与球磨机的辅助电机连接。

在本实用新型的一个可选实施例中，上述断路器QF1的一端分别与380V AC三相电源的三个端子L1、L2、L3连接，断路器QF1的另一端并联一电压表V，同时串联一电流表A，并分别与电能表DLT-Q的端子R、S、T连接。电能表DLT-Q的端子U、V、W分别与球磨机的主电机M2的端子U、V、W连接。

在本实用新型的一个可选实施例中，上述交流接触器KM2的另一端还与刹车线圈连接。

在本实用新型的一个可选实施例中，本实用新型还包括变频器，所述变频器通过控制器接插件与变频器控制板连接。

如图2所示，为本实用新型实施例中变频器控制电路的电气结构示意图。控制器接插件通过多个端口分别与正反转转换开关SA1、主副机转换开关SA2、启动开关SB3、连锁主机开关KA1连接，即通过端口8与正反转转换开关SA1的一端连接，通过端口9与主副机转换开关SA2的一端连接，通过端口13与启动开关SB3的一端连接，通过端口16与连锁主机开关KA1的一端连接，还通过一端口19分别与停止开关SB、停止开关SB4、热继电器FR2的一端连接，所述正反转转换开关SA1、主副机转换开关SA2、启动开关SB3、中间继电器KA1、停止开关SB、停止开关SB4、热继电器FR2的另一端均与所述控制器接插件的公共端扣21连接。

控制器接插件的一端口25与断路器QF的一端连接，另一端口31与串联的交流接触器KM3、交流接触器KM4、热继电器FR3、停止开关SB1及断路器QF连接，所述断路器QF的另一端与三相电源的零线及端子L1连接。

控制器接插件的的一端口32与串联的交流接触器KM5、交流接触器KM6连接，所述交流接触器KM6的另一端与交流接触器KM4及热继电器FR3的公共端连接。热继电器FR3与停止开关SB1的公共端与串联的停止开关SB2、中间继电器KA2连接，所述中间继电器KA2的另一端与断路器QF的一端连接。停止开关SB1与断路器QF的公共端分别与变频器控制板、插座CZ的一端连接，所述变频器控制板的另一端通过保险丝FS与插座CZ的另一端连接，所述插座CZ的另一端还与断路器QF的一端连接。

本实用新型中，根据交流斩波调压原理，输出电压的基波幅值与开关函数的占空比D成正比，而PWM信号的脉冲宽度决定着开关函数的占空比，如果保持PWM控制信号周期频率不变，采用适当的控制方法改变PWM脉冲占空比，用以控制电子开关的通断时间便实现了输出电压的调节。本实用新型利用DSP的PWM端口，设计了一种斩控式调压电路。

如图3所示，为本实用新型实施例中斩控式调压电路的结构示意图。三极管T1的基极接PWM脉冲信号，发射极接地，集电极分别与三极管T2和三极管T3的基极连接，并通过电阻Rs接电源Vc；三极管T2的集电极接地，发射极与电阻R1的一端连接；三极管T3的集电极接电源VG，发射极与电阻R1的一端连接；电阻R1的另一端与IGBT的栅极连接，并通过电阻Rz接地；IGBT的的集电极通过电阻RL接电源Vs，发射极接地。

本实用新型中控制回路采用反馈式PWM控制方式，通过负载侧的反馈电压及时的修改DSP输出的PWM脉冲波形，使得输出电压达到恒定。

本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本实用新型的原理，应被理解为本实用新型的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本实用新型公开的这些技术启示做出各种不脱离本实用新型实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种球磨机变频节电器，其特征在于，所述节电器的输入端一端与三相电源连接，另一端与断路器QF1的一端连接；所述断路器QF1的另一端与电能表的一端连接，且还与断路器QF2的一端连接；所述电能表的另一端与球磨机的主电机连接；所述断路器QF2的另一端分别与交流接触器KM1及交流接触器KM2的一端连接；所述交流接触器KM1及交流接触器KM2的另一端均与热继电器FR1的一端连接，所述热继电器FR1的另一端与球磨机的辅助电机连接。

2.如权利要求1所述的球磨机变频节电器，其特征在于，所述断路器QF1的另一端还连接有电压表V。

3.如权利要求2所述的球磨机变频节电器，其特征在于，所述断路器QF1的另一端还连接有电流表A。

4.如权利要求3所述的球磨机变频节电器，其特征在于，所述交流接触器KM2的另一端还与刹车线圈连接。

5.如权利要求1-4任一所述的球磨机变频节电器，其特征在于，所述节电器还包括变频器，所述变频器通过控制器接插件与变频器控制板连接。

6.如权利要求5所述的球磨机变频节电器，其特征在于，所述控制器接插件通过多个端口分别与正反转转换开关SA1、主副机转换开关SA2、启动开关SB3、连锁主机开关KA1连接，还通过一端口分别与停止开关SB、停止开关SB4、热继电器FR2连接，所述正反转转换开关SA1、主副机转换开关SA2、启动开关SB3、中间继电器KA1、停止开关SB、停止开关SB4、热继电器FR2均与所述控制器接插件的公共端连接。

7.如权利要求6所述的球磨机变频节电器，其特征在于，所述控制器接插件的一端口与断路器QF的一端连接，另一端口与串联的交流接触器KM3、交流接触器KM4、热继电器FR3、停止开关SB1及断路器QF连接，所述断路器QF的另一端与三相电源连接。

8.如权利要求7所述的球磨机变频节电器，其特征在于，所述控制器接插件的一端口与串联的交流接触器KM5、交流接触器KM6连接，所述交流接触器KM6的另一端与交流接触器KM4及热继电器FR3的公共端连接。

9.如权利要求8所述的球磨机变频节电器，其特征在于，所述热继电器FR3与停止开关SB1的公共端与串联的停止开关SB2、中间继电器KA2连接，所述中间继电器KA2的另一端与断路器QF的一端连接。

10.如权利要求9所述的球磨机变频节电器，其特征在于，所述停止开关SB1与断路器QF的公共端分别与变频器控制板、插座CZ的一端连接，所述变频器控制板的另一端通过保险丝FS与插座CZ的另一端连接，所述插座CZ的另一端还与断路器QF的一端连接。