Способ управления барабанными мельницами Советский патент 1988 года по МПК B02C25/00 

ю

00

Изобретение относится к измельчению Цинерального сырья в барабанных мельни- фх и может быть использовано в цветной и| черной металлургии при обогащении полезных ископаемых.

Целью изобретения является повышение качества управления.

Максимальная производительность мель- Чицы зависит от степени ее заполнения измельчаемым материалом и совпадает с Максимумом статической характеристики «(степень заполнения барабана мельницы - 4мплитуда гармоники колебаний центра тя- )|кести рудной загрузки. Отсюда видна тес- ая связь между интенсивностью колебаний йудной загрузки и производительностью 1|1ельницы.

I Внутри барабана мельницы, при его вра- 1цении, центр тяжести рудной загрузки по- ;тоянно колеблется относительно некоторого установившегося (среднего) положения с оп- |эеделенной частотой и амплитудой. Возникающие колебания передаются в систему рривод - мельница и, вызывая изменения нагрузочного момента на валу двигателя Привода, вносят в величину активной мощности, потребляемой двигателем, узкополос- яую гармоническую составляющую. : Таким образом, при возрастании ампли- :туды колебаний внутримельничной загрузки увеличиваются колебания потребляемой дви- :гателем мельницы активной мощности, а также производительности измельчительного агрегата.

Увеличение амплитуды колебаний рудной загрузки достигается путем внесения в систему вынуждающей силы, совпадающей по частоте и фазе с собственными колебаниями рудной загрузки, т. е. за счет получения резонанса колебаний загрузки. При этом возрастание эффективности измельчения достигается только путем использования энергетических возможностей колебаний внутри- мельничной загрузки. Вынуждающую силу предлагается вносить в систему через двигатель синхронного привода путем изменения уровня его возбуждения синхронно и син- фазно с колебаниями центра тяжести рудной загрузки. При этом амплитудное значение напряжения возбудителя должно определяться, исходя из того, максимальное значение напряжения возбудителя не должно превышать предельного установленного напряжения возбудителя ипред., которое не должно быть менее 1,4 UHOH. возе, для синхронных машин, максимальная скорость изменения напряжения возбудителя не должна превышать номинальной скорости нарастания напряжения возбудителя, которая не должна быть меньше, чем 0,8 UHOM. возв. в секунду.

В результате такого управлящего воздействия на систему привод - мельница барабан мельницы, сохраняя номинальную частоту вращения, изменяет мгновенную

скорость вращения в такт с колебаниями внутримельничной загрузки, вследствие чего эти колебания дополнительно возрастают, вызывая тем самым положительный эффект,

выражающийся в увеличении производительности мельницы.

На чертеже представлена схема устройства, реализующего способ.

Устройство, реализующее предлагаемый способ, содержит мельницу 1, двигатель 2

привода которой соединен с датчиком 3 мощности, который через полосовой фильтр 4 соединен с входом управляемого усилителя 5 и входом амплитудного демодулятора 6 инфранизких частот, состоящего из

последовательно соединенных детектора 7, усредняющего НЧ-фильтра 8, выход которого соединен с измерительным прибором 9 и регулирующим входом усилителя 5, выход которого соединен через фазовое звено 10 и аттенюатор 11 с одним из входов сумматора 12, другой вход которого соединен с задатчиком 13 номинального управляющего напряжения для тиристорного возбудительного устройства 14, вход которого соединен с выходом сумматора 12, а выход - с обмоткой возбуждения двигателя 2. Кроме того, устройство содержит регулятор 15 загрузки мельницы, который через исполнительный механизм 16 соединен с мельницей 1.

Способ реализуется с помощью указанкого устройства следующим образом.

С помощью датчика 3 мощности измеряют активную мощность, потребляемую двигателем 2 мельницы 1. из которой с помощью полосового фильтра 4 выделяют гармоническую составляющую инфранизкочастотных колебаний, характеризующих колебания центра тяжести внутримельничной загрузки. Эти колебания с помощью амплитудного демодулятора 6 преобразуют в одно- полярное напряжение, соответствующее амплитуде указанных колебаний, которое регистрируют прибором 9.

Степень заполнения барабана мельницы материалом изменяют при помощи регулятора 15 загрузки мельницы и исполнительного механизма 16 до достижения максимального значения амплитуды колебаний на выделенной частоте, в соответствии с показаниями регистрирующего прибора 9.

Выделенные фильтром 4 колебания нормируют по амплитуде усилителем 5, на второй вход которого сигнал поступает с выхода амплитудного демодулятора 6, и подвергают фазовой коррекции для компенсации запаздывания указанных колебаний в канале управления с помощью звена 10. При этом фаза выделенных колебаний будет совпадать с фазой колебаний центра тяжести рудной загрузки. Полученные колебания ослабляют регулируемым аттенюатором 11 до необходимого уровня, который обусловливается следующими условиями:

иво 0,4иком.в;

UB 0,8 UHO«.B/C,

где UBO - амплитуда вводимых в цепь возбуждения колебаиий; UHOM. в - постояниая составляющая воз-

буждения;

UB - производная по времени от напряжения возбуждения. Далее колебания суммируют с помощью сумматора 12 с заданием номинального уровня возбуждения, образуемым задатчи- ком 13. Сформированный таким образом сигнал подают на тнристорное возбудительное устройство 14, с помощью которого через обмотку возбуждения изменяют уровень возбуждения синхронного двигате- ля в такт с колебаниями внутримельнич- ной загрузки. В результате двигатель работает в динамическом режиме, характеризующемся периодическим изменением мгновенной скорости вращения ротора.

Использование способа позволит повысить производительность мельницы по готовому классу заданной крупности благодаря увеличению эффективности измельчения за счет дополнительного увеличения амплитуды колебаний внутримельничной загрузки путем получения резонанса указанных колебаний.

Формула изобретения

Способ управления барабанными мельницами, включающий выделение из динамической составляющей активной мощности, потребляемой синхронным двигателем мельницы, колебания центра тяжести рудной загрузки и изменение внутримельничного рудного заполнения до достижения максимального значения амплитуды этой гармоники, отличающийся тем, что, с целью повышения качества управления, изменяют мгновенную скорость вращения барабана мельницы путем изменения уровня возбуждения синхронного двигателя мельницы в зависимости от колебаний центра тяжести рудной загрузки.

Изобретение относится к измельчению минерального сырья в барабанных мельницах. Может быть использовано в цветной и черной металлургии при обогащении полезных ископаемых, позволяет повысить качество управления. Для достижения этой цели выделяют из динамической составляющей активную мощность, потребляемую двигателем мельницы, колебаний центра тяжести рудной загрузки, изменяют внутримель- кичное рудное заполнение до достижения максимального значения амплитуды этой гармоники, изменяют мгновенную скорость вращения барабана мельницы путем изменения уровня возбуждения синхронного двигателя мельницы в зависимости от колебаний центра тяжести рудной загрузки. Устройство, реализующее данный способ, включает мельницу 1, двигатель 2 привода, датчик 3 мощности, полосовой фильтр 4, усилитель 5, демодулятор 6 инфранизких частот, состоящий из последовательно соединенных детектора 7 и усредняющего НЧ-фильтра 8, измерительный прибор 9, фазовое звеноЮ, аттенюатор 11, сумматор 12, задатчик 13, тирис- торное возбудительное устройство 14, регулятор 15 загрузки мельницы и исполнительный механизм 16. 1 ил. (Л