Korea Ever-Power · YVF2-serien · Kuglemølle- og kværndrevsguide

VFD-motor til kuglemølle og kværn:
Kritisk hastighed, startmoment og valg af fræsedrev

Kuglemøller, stangmøller, SAG-møller og laboratoriekværne stiller nogle af de mest krævende motorkrav inden for industriel forarbejdning: meget højt startmoment for at overvinde inertien i en fuldt opladet mølle, en defineret kritisk hastighed, der aldrig må overskrides, VFD-hastighedskontrol for at optimere kværningseffektiviteten for forskellige fødematerialer og produktspecifikationer og kontinuerlig S1-drift til 24-timers drift i cement-, minedrift- og mineralforarbejdningsanlæg. Korea Ever-Power YVF2 invertermotorer med IC416 tvungen køling er den korrekte motorspecifikation til VFD-drevne kuglemølle- og kværnapplikationer, der kræver variabel hastighedskontrol og fuldt moment fra nul til nominel hastighed.

Højt startmoment
Kritisk hastighedskontrol
IC416 S1 Kontinuerlig
Klasse H-isolering
0,75–200 kW

2,5× T
Krav til startmoment
65–80%
Kritisk hastighedsdriftsområde
IC416
Fuldt drejningsmoment ved enhver hastighed
S1 24 timer
Kontinuerlig mølledrift
0–120 Hz
Hastighedsoptimeringsområde

YVF2 VFD inverter-driftsmotor kuglemølle kværn kritisk hastighed SAG Korea Ever-Power IC416 højt startmoment

Korea Ever-Power YVF2 invertermotor til kuglemølle- og formalingsmølledrev — IC416-blæseren med tvungen kølefunktion opretholder fuldt nominelt drejningsmoment fra nul til nominel hastighed, hvilket muliggør det høje startmoment, der kræves for at rotere en fuldt opladet kuglemølle fra stilstand, og den variable hastighedskontrol, der er nødvendig for at fungere med den optimale procentdel af den kritiske hastighed for forskellige malmtyper og formalingsmål.

1. Kuglemølle kritisk hastighed og driftshastighed

Den kritiske hastighed for en kuglemølle er den rotationshastighed, hvor centrifugalkraften, der virker på formalingsmediet (kuglerne), er lig med tyngdekraften, hvilket får kuglerne til at rotere med mølleskallen i stedet for at kaskadere og tumle hen over ladningen. Ved den kritiske hastighed er der ingen formaling - kuglerne er fastgjort til skallen, og ladningen roterer som et fast legeme. Alle kuglemøller skal fungere under den kritiske hastighed.

Kritisk hastighedsformel og driftsområde
Formel for kritisk hastighed:
Nc = (42,3 / √D) omdr./min.
hvor D = fræsers indvendige diameter i meter

Eksempel — kuglemølle med en diameter på 1,2 m:
Nc = 42,3 / √1,2 = 42,3 / 1,095 = 38,6 omdr./min.

Eksempel — kuglemølle med en diameter på 3,0 m:
Nc = 42,3 / √3,0 = 42,3 / 1,732 = 24,4 omdr./min.

Valg af driftshastighed:
Vådmalede kuglemøller: 65–75% Nc
Tørkværnende kuglemøller: 70–80% af Nc
SAG-møller: 75–85% Nc

1,2 m fræsemaskine ved 70% Nc: 38,6 × 0,70 = 27,0 o/min.
3,0 m fræsemaskine ved 72% Nc: 24,4 × 0,72 = 17,6 omdr./min.

VFD gør det muligt at justere driftshastigheden i realtid fra 60% til 80% Nc for at optimere for skiftende malmhårdhed eller produktmål.

Udgangsakslens hastighed fra møllens drivmotor og gearkasse skal matche det krævede driftsomdrejningstal for møllen. Med en VFD kan motorfrekvensen (og dermed møllens hastighed) kontinuerligt justeres, hvilket giver operatøren mulighed for at optimere procentdelen af ​​den kritiske hastighed for den faktiske malm, der formales. Uden VFD kører møllen med en fast andel af den kritiske hastighed, der bestemmes af det faste gearforhold - acceptabelt for operationer med én malm, men ufleksibelt for mineralforarbejdningsanlæg med variabel malm.

2. Krav til startmoment for kuglemølledrev

Problem med moment ved dødstart

Når en kuglemølle stoppes med en fuld ladning af formalingskugler og malm, sætter kuglerne sig og pakker sig på mølleskallens laveste punkt. Den statiske friktion mellem kuglerne og mølleforingen, kombineret med tyngdekraften fra den bundfældede ladning, skaber et meget højt startmomentkrav - typisk 2,0 til 2,5 gange det nominelle driftsmoment. Dette startmoment skal opnås uden at beskadige motorviklingen gennem for høj startstrøm.

VFD-momentboost til start af kuglemølle

Når YVF2-motoren drives af en VFD med momentboost- eller vektorstyring, kan VFD'en levere et motorstartmoment på 1,5 til 2,0 gange det nominelle moment ved nulhastighed uden at overskride motorens nominelle strøm. Dette opnås ved, at VFD'en øger motorfluxen (gennem et højere V/Hz-forhold ved lav frekvens) for at producere yderligere moment under startsekvensen. YVF2 Klasse H-viklingen håndterer denne forhøjede magnetiske flux ved lav hastighed uden isolationsbelastning. Sensorløs vektor-VFD-styring giver den mest nøjagtige startmomentstyring til kuglemølleapplikationer.

3. Hvorfor VFD-hastighedskontrol forbedrer slibeeffektiviteten

Optimer for malmhårdhed

Hårdere malme kræver, at kugleladningen falder fra en højere vinkel, hvilket betyder, at den kører med en højere procentdel af den kritiske hastighed (72 til 78% Nc for hård malm). Blødere malme maler mere effektivt ved lavere hastighed (62 til 68% Nc). En mølle med fast hastighed, der er indstillet til hård malm, kører med for høj hastighed (og for højt energiforbrug), når den forarbejder blødere malm. VFD giver operatøren mulighed for at reducere møllehastigheden i perioder med blødere malm, hvilket sparer 10 til 20% mølledriftsenergi.

Reducer slid på bold og liner

Kørsel med en hastighed over den optimale hastighed for malmtypen får kugler og foringer til at støde hårdere end nødvendigt, hvilket accelererer slid. En 5% reduktion af møllehastigheden fra det optimale for en given malm kan reducere kugleforbruget med 8 til 12% og foringsslid med 5 til 8%, hvilket forlænger vedligeholdelsesintervaller og reducerer forbrugsomkostninger. Justering af VFD til den optimale hastighed giver denne slidreduktion uden at gå på kompromis med gennemløbshastigheden.

Blød start reducerer mekanisk stress

Direkte online-start af store kuglemøllemotorer producerer høj strømindgang (5 til 7 gange nominel) og høje mekaniske stød til gearkassen og møllehuset, når motoren kommer op i hastighed. VFD-start ramper motoren fra nul til driftshastighed over 5 til 15 sekunder, hvilket eliminerer strømindgang og reducerer momentstødet på gearkassen med 60 til 80%. Dette forlænger gearkassens levetid og reducerer hyppigheden af ​​skader på gearkassens tandhjul og lejer fra kraftige starter.

4. Beregning af kuglemøllemotorens effekt

Bindingsformel — 1,2 m diameter × 1,5 m længde Kuglemølle
Givet:
Møllediameter D = 1,2 m
Møllelængde L = 1,5 m
Kugleladning: 30% møllevolumen
Kugledensitet: 7.800 kg/m³ (stål)
Tilførsel F80 = 6.000 μm; Produkt P80 = 150 μm
Bindingsarbejdsindeks Wi = 14 kWh/t (medium hårdhed)
Tilførselshastighed: 2,0 t/t
Effektberegning:
Binding W = 10×Wi×(P80⁻½ − F80⁻½) = 10×14×(0,00816−0,00041)
W = 140 × 0,00775 = 1,085 kWh/t
Mølleeffekt = 1,085 × 2,0 t/t = 2,17 kW ved mølleskal
Med en drivvirkningsgrad på 0,92: motoreffekt = 2,17 ÷ 0,92 = 2,36 kW
Med startmomentfaktor 2,5: peak motor = 5,9 kW
→ Vælg YVF2 4-polet 3,0 kW IC416 (i drift) med VFD-momentforøgelse til 2,5× for start

Bond-formlen giver et estimat af specifik formalingsenergi til mølledimensionering. For nøjagtig motorvalg på store industrielle kuglemøller over 30 kW skal den fulde Bond-beregning med korrektionsfaktorer for møllediameter, tilførselsstørrelse, produktstørrelse og malmbearbejdningsindeks anvendes. Korea Ever-Power anbefaler at anvende en servicefaktor på 1,25 på den beregnede motoreffekt for VFD-mølledrev for at tage højde for modelusikkerhed og procesvariabilitet.

5. S1 Kontinuerlig drift og termiske overvejelser

S1-tjeneste for kontinuerlig mølledrift

Industrielle kuglemøller inden for cement, minedrift og mineralforarbejdning kører typisk S1 kontinuerligt i 20 til 24 timer om dagen og stopper kun i forbindelse med planlagte vedligeholdelsesintervaller (typisk ugentligt eller hver anden uge) og nedlukninger af foringsskift. YVF2-motoren skal være klassificeret til S1 kontinuerligt ved driftspunktet - møllens driftseffekt ved den valgte procentdel af den kritiske hastighed. IC416-blæseren sikrer, at denne S1-klassificering opretholdes ved enhver hastighed fra 40% til 100% af den nominelle hastighed.

Højdeafrimning over 1.000 m

Minedrift i stor højde (mange sydamerikanske og afrikanske minedriftsaktiviteter foregår i 2.000 til 4.500 m) kræver motoreffektreduktion på grund af den reducerede køleluftdensitet. I 2.500 m højde er luftdensiteten cirka 74% af havets overflade, hvilket reducerer motorens kølekapacitet. Standard IEC-reduktion: Anvend en effektfaktor på 0,92 pr. 1.000 m over 1.000 m. Ved 3.000 m: reduktion med 1 − (2 × 0,08) = 0,84 af nominel effekt. Angiv en større YVF2-ramme for at kompensere for højdereduktion, eller angiv motoren ved den reducerede effekt som den kontinuerlige S1-klassificering for installationshøjden.

6. Korea Ever-Power YVF2 Specifikationer for fræsedrev

Korea Ever-Power YVF2-serien leverer den komplette invertermotorspecifikation til kuglemølle-, stangmølle- og kværnmølle-VFD-drev fra små laboratoriemøller på 0,75 kW til mellemstore cement- og mineralforarbejdningsmøller på 200 kW. IC416-tvungen kølesystem, klasse H VFD-vikling, sensorløs vektorstyringskompatibilitet, PTC-termistorbeskyttelse og IEC 72-1 metrisk ramme gør YVF2 til den korrekte erstatning for eksisterende møllemotorer med fast hastighed, der eftermonteres med VFD-drevsystemer. Det fulde sortiment findes i VFD-motorsektionFor specifikationer for store fræsedrev over 200 kW eller krav til synkronmotorer, kontakt Koreas evige magt.

YVF2 — Kuglemølledrevdata
Effektområde 0,75–200 kW
Hastighedsområde 0–120 Hz
Køling IC416 tvungen blæser
Startmoment 2,5× med VFD-boost
Isolering Klasse H VFD-drift
Pligt S1 kontinuerlig
Beskyttelse PTC-termistorer standard
Højde Nedjustering over 1.000 m

7. Kuglemølle- og kværnapplikationer

YVF2 VFD motorkuglemølle mineralforarbejdning minedrift SAG-slibning variabel hastighed kritisk hastighed Korea Ever-Power

Mineralforarbejdningskuglemølle

Kuglemøller til forarbejdning af guld, kobber og jernmalm med en diameter på 0,9 m til 3,0 m. YVF2 4-polet 7,5 til 132 kW IC416 med tandhjulsdrev i forholdet 10:1 til 30:1. Drift ved en kritisk hastighed på 65 til 75% via VFD-justering. S1 kontinuerlig drift 20 til 24 timer om dagen. PTC-termistorer er obligatoriske til 24-timers uovervåget drift. Højdeklassificering anvendes til minedrift i høj højde over 2.000 m.

YVF2 VFD motor cementkuglemølle kværn med variabel hastighed kontinuerlig Korea Ever-Power IC416

Eftermontering af cementkuglemølle VFD

Cementmøller, der eftermonterer eksisterende drev med fast hastighed med VFD for hastighedsoptimering og blød start. YVF2 4-polet 45 til 200 kW IC416 erstatter eksisterende standardmotorer. VFD muliggør energibesparelser på 5 til 12% ved at optimere møllehastigheden for forskellige cementblandinger. Eksisterende gear og tandhjulsdrev bevares; kun motor og kontrolpanel udskiftet. Sensorløs vektor-VFD justeret til møllens inerti for optimalt startmoment.

Farmaceutisk laboratoriumskuglemølle

Små farmaceutiske og forskningsbaserede kuglemøller til reduktion af API-partikelstørrelse. YVF2 4-polet 0,75 til 3,0 kW IC416. Stram hastighedskontrol ± 0,5 o/min. for reproducerbar partikelstørrelsesfordeling. Renrumskompatibel motor, hvis det kræves (BXG SS316L til installation i farmaceutisk GMP-område).

Keramik- og flisemølle

Vådslibningsmøller til porcelæn, aluminiumoxid og keramiske råmaterialer til produktion af fliser og sanitetsartikler. YVF2 4-polet 5,5 til 55 kW. Vådslibning ved 68 til 72% Nc. Hastighedskontrol til forskellige keramiske formuleringer, der kræver forskellige malingsfinhedsmål. IP55 til vådslibning i bygningsmiljøer.

Pigmentkværn

Slibning af keramisk pigment, titandioxid og jernoxidpigment til fremstilling af maling og blæk. YVF2 4-polet 2,2 til 22 kW. Præcis hastighedskontrol for partikelstørrelsesmål. Ved formaling af opløsningsmiddelbaserede pigmenter skal YB2 Ex d IIB T4 specificeres for Zone 2-klassificering i områder med opløsningsmiddelpigment.

Stangmølle til grovslibning

Stangmøller til grovformaling i mineralforarbejdningskredsløb før sekundær formaling i kuglemølle. Lignende drivkrav som kuglemøller: YVF2 4-polet 15 til 132 kW IC416, VFD-styring ved 60 til 70% Nc. Stangmøller har typisk lavere driftshastighed end kuglemøller med samme diameter på grund af risikoen for sammenfiltring af stangen ved høj hastighed.

Korea Ever-Power YVF2 stor motorproduktion

Motorproduktion

Korea Ever-Power YVF2 kuglemølle motortest

Test af højt drejningsmoment

Korea Ever-Power mølledrevteknik

Ingeniørsupport

Korea Ever-Power global eksport af møllemotorer

Global eksport

8. Ofte stillede spørgsmål

Hvad sker der, hvis en kuglemølle overstiger sin kritiske hastighed?

Hvis en kuglemølles hastighed øges til over dens kritiske hastighed, centrifugeres kuglerne til mølleskallen og roterer med skallen i stedet for at kaskadere. Formalingen ophører fuldstændigt, fordi der ikke er nogen relativ bevægelse mellem kuglerne og malmladningen - kuglerne roterer simpelthen med samme hastighed som skallens overflade, hvilket ikke genererer nogen stød- eller slidkræfter. Derudover forårsager kørsel over kritisk hastighed, at kugleladningen bliver ubalanceret, da kuglerne fordeles ujævnt på skaloverfladen, hvilket skaber vibrationer, der kan beskadige møllelejer og skalsvejsninger. I praksis begynder centrifugaleffekten at reducere formalingseffektiviteten betydeligt over ca. 85% af den kritiske hastighed, før den fuldstændige fastgørelseseffekt ved 100% Nc - derfor giver standarddriftsområdet på 65 til 80% Nc den optimale formalingseffektivitet med en tilstrækkelig margin under den kritiske hastighed, hvor formalingen ville ophøre. VFD-hastighedsgrænsen skal indstilles i VFD-programmeringen for at forhindre motoren i at drive møllen over den maksimale sikre hastighed svarende til ca. 85% Nc.

Kan jeg eftermontere en eksisterende kuglemøllemotor med fast hastighed med et YVF2 VFD-drevsystem?

Ja, eftermontering af en eksisterende kuglemølle med en VFD og YVF2-motor er et almindeligt energibesparende projekt i cement- og mineralforarbejdningsanlæg. De vigtigste trin er: (1) verificer, at den eksisterende gearkasse og tandhjul kan håndtere det øgede drejningsmoment fra den VFD-boostede startsekvens - nogle gange skal gearkassen opgraderes, når den eksisterende væskekobling, der tidligere begrænsede startmomentet til motoren med fast hastighed, fjernes; (2) udskift den eksisterende standardmotor med YVF2 IC416 med samme nominelle effekt og rammestørrelse - IEC-rammedimensionerne er identiske, så motoren monteres direkte på den eksisterende bundplade; (3) installer VFD'en i et motorstyreskab ved siden af ​​møllen - dimensioner VFD'en til motorens nominelle strøm med en strømmargen på 10 til 15% for startmomentboost; (4) idriftsæt VFD'en med mølleparametrene - indstil den maksimale frekvensgrænse, momentboostet til start og rampehastigheden. Korea Ever-Power kan levere YVF2-motoren med et datablad før idriftsættelse, der dokumenterer de motorparametre, der kræves til VFD-programmering.

Hvor længe holder en YVF2 IC416-motor i kontinuerlig kuglemølledrift?

Med korrekt vedligeholdelse og korrekt anvendelse bør en YVF2 IC416-motor i S1 kontinuerlig kuglemølledrift opnå 80.000 til 100.000 timer (ca. 10 til 12 år) levetid, før ældning af viklingsisoleringen kræver udskiftning eller omvikling. De kritiske vedligeholdelsesopgaver, der forlænger motorens levetid i kuglemølleapplikationer, er: lejeudskiftning hver 20.000 til 30.000 timer (2,5 til 3,5 år) baseret på lejeproducentens anbefalinger til kontinuerlig drift ved nominel belastning; rengøring af IC416 blæserfilter hver 3. til 6. måned for at sikre, at køleluftstrømmen ikke reduceres af støvophobning i blæserens luftindtag; årlig måling af isolationsmodstand for at detektere tidlig indtrængen af ​​fugt eller kontaminering; og periodisk forbindelseskontrol af klemkassen for at forhindre overophedning af forbindelsen på grund af vibrationsløsning af terminaler i det vibrerende møllemiljø. Fedtpåfyldning hver 6. til 12. måned for motorens hovedlejer afhængigt af lejestørrelse og omgivelsestemperatur. Korea Ever-Power leverer en vedligeholdelsesplan specifik for YVF2-rammestørrelsen og effektklassen på anmodning.

 

Korea Ever-Power · YVF2-serien · Kuglemølle- og kværn-VFD-motorer

Har du brug for VFD-motorer til din kuglemølle eller kværnsdrev?

Korea Ever-Power YVF2: IC416, Klasse H, 2,5× startmoment, 0–120 Hz, S1 kontinuerlig, 0,75–200 kW, PTC-termistorer. Datablade til eftermontering er tilgængelige for idriftsættelse af VFD.

Se YVF2-motorserien

Redigeret af Cxm