高效偏心球磨机的研磨动力学及其速度控制的研究

摘要

本文基于新型偏心式行星球磨机的结构参数，探讨了磨球脱离筒壁的条件以及球磨机结构参数、偏心距e对球磨机研磨效率的影响，建立了研磨动力学模型，利用MATLAB对动力学模型进行了仿真分析，设计出变频调速控制系统实现了电动机按照正余弦规律变速。 文中在研究新型偏心式行星球磨机研磨运动学原理基础上，探讨了磨球的动力学与运动学之间的关系，导出了磨球与筒壁的脱离点不受球磨机转速影响，而仅与球磨机结构参数有关的研磨体脱壁临界表达式；揭示了球磨机的研磨效率与公转盘转速的立方成正比，而要使球磨机的研磨效率达到最大，电动机应不断的切换转速；并且建立了偏心距e对研磨效率影响的表征模型。基于模型利用MATLAB对球磨机的研磨效率进行了仿真分析；通过对球磨机结构参数的研究发现偏心距e影响磨球与筒壁脱离的位置、频率和脱离点半径rm1，从而影响研磨效率，但是有一个最佳值使研磨效率最高。 为了实现文中所导出的研磨动力学模型，使电动机按照正余弦规律变速，在考虑电机的启动、运行、调速和制动的特性的前提下，探讨了高功能性v/f控制的变频器(EmersonTD3000)实现给定球磨机运动方程的方法，在研究转速之间的切换和启动问题的基础上，设计出实现运动控制规律的变频调速控制系统，系统中由PLC完成数据的采集、传输和对电机等设备的控制任务，使电动机按照正余弦速度规律运转。论文通过理论计算验证了该系统实现的可行性。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

第二章新型偏心式行星球磨机动力学及仿真分析

第三章球磨机调速控制策略的研究

第四章球磨机控制系统的实现

第五章总结和展望

致谢

参考文献