ES2628201T3 - Procedimiento para la regulación del accionamiento así como sistema de accionamiento que funciona según el procedimiento. - Google Patents

Procedimiento para la regulación del accionamiento así como sistema de accionamiento que funciona según el procedimiento. Download PDF

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Abstract

Procedimiento para la regulación del accionamiento de un molino (10) vertical con un plato (12) molturador que rota alrededor de la vertical, pudiendo accionarse el plato (12) molturador mediante al menos un motor (14) eléctrico y un tren de accionamiento que comprende al menos un engranaje (16), representando al menos el motor (14) eléctrico y el plato (12) molturador elementos de inercia de masa en un sistema oscilante, que están unidos a través del engranaje (16) que actúa como elemento de resorte de torsión, caracterizado porque se detecta una fluctuación del número de revoluciones de al menos uno de los elementos de inercia de masa, porque el motor (14) eléctrico se gestiona por medio de un regulador (32) que minimiza la fluctuación del número de revoluciones detectada y porque el regulador (32) se parametriza para la gestión del motor (14) eléctrico de tal manera que, en el caso de una excitación sinusoidal, los momentos de reacción máximos resultantes en el engranaje (16) son mínimos.

Description

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DESCRIPCION
Procedimiento para la regulacion del accionamiento as! como sistema de accionamiento que funciona segun el procedimiento.
La presente invencion se refiere a un procedimiento para la regulacion del accionamiento, concretamente un procedimiento para la regulacion del accionamiento de un accionamiento de cargas pesadas, en particular de un accionamiento de cargas pesadas de un molino vertical previsto para triturar materiales quebradizos, por ejemplo materia prima para cemento, as! como a un sistema de accionamiento correspondiente que funciona segun el procedimiento.
Los molinos verticales de tipo mencionado anteriormente con un plato molturador que rota alrededor de la vertical as! como cilindros molturadores por encima del plato molturador tienden a experimentar oscilaciones mecanicas intensas, puesto que expresado de manera simplificada, en el caso del tren de accionamiento de un molino vertical se trata de un sistema oscilante en forma de un oscilador de masa dual. A la primera masa pertenecen el plato molturador as! como todas las unidades movidas con el plato molturador y la segunda masa es el rotor del motor que realiza el accionamiento. La union entre estas dos masas se produce en forma de un engranaje, que actua en el sistema oscilante como un resorte de torsion. El sistema se excita mediante una alternancia de carga de baja frecuencia continua del proceso de molienda as! como ocasionales cargas alternas del proceso de molienda produciendo oscilaciones breves o tambien de mayor duracion. Las fuerzas y los momentos que se producen a este respecto pueden ser tan intensos que tiene que detenerse el proceso de molienda, para evitar danos en el tren de accionamiento, concretamente en particular en el motor electrico y/o en el engranaje, o en la instalacion en total. El motivo del crecimiento de las oscilaciones en el tren de accionamiento (oscilaciones del tren de transmision) es que el amortiguamiento en el tren de accionamiento (amortiguamiento del tren de transmision) no es suficiente para compensar la energla de oscilacion introducida desde la maquina de trabajo (mecanismo de molienda).
Para mantener tales oscilaciones reducidas, el operador del molino tiene hasta la fecha que disenar los parametros de proceso, es decir en particular una presion de compresion de los cilindros molturadores, una composicion del material a moler as! como las cantidades de adicion de aditivos de molienda, de tal manera que la generacion de oscilaciones se mantiene bajo un nivel crltico. Sin embargo, esto conduce a limitaciones no deseadas en el diseno del proceso, que tienen un efecto negativo sobre muchos aspectos. Se ven afectados por ejemplo el espectro de los productos que pueden producirse con el material molido obtenido en cada caso, la eficacia del molino, el aporte de energla necesario y la rentabilidad. Ademas, una ruta de este tipo es muy poco fiable, dado que para la correcta gestion del proceso se requiere mucha experiencia y las propiedades de los materiales naturales triturados siempre son distintas. As! se producen una y otra vez oscilaciones de torsion aumentadas.
Ante este trasfondo y debido a los requisitos crecientes en cuanto a la disponibilidad, eficacia as! como los costes del ciclo de vida (TCO = Total Cost of Ownership) el diseno y la disposicion de los componentes electricos y mecanicos de un sistema de accionamiento y del respectivo tren de accionamiento de un accionamiento de cargas pesadas, en particular de un molino vertical, tienen cada vez mas importancia.
Para los molinos verticales, los sistemas de accionamiento con un engranaje y al menos un motor electrico en forma de un motor aslncrono, preferiblemente un motor de anillos rozantes, as! como un convertidor de frecuencia que abastece a al menos un motor electrico representan hoy en dla una solucion preferida. A este respecto, los engranajes del molino estan realizados en la practica con frecuencia como variantes de engranajes planetarios conicos o cillndricos. El objetivo del engranaje es, ademas de la conversion del numero de revoluciones y del par motor, la absorcion de las fuerzas de molienda axiales y su transmision a la base.
Hasta la fecha se ha intentado solucionar el problema esbozado anteriormente mediante una integration de un elemento mecanico en el tren de accionamiento, caracterizandose el respectivo elemento mecanico o dado el caso tambien una pluralidad de elementos mecanicos por un efecto de amortiguamiento correspondientemente intenso. Actualmente, como tales elementos con un efecto de amortiguamiento suficientemente intenso se utilizan acoplamientos, en particular acoplamientos elastomericos altamente elasticos.
En esta solucion resulta desventajoso, por un lado, que en el caso de un acoplamiento de este tipo se trata de una pieza de desgaste cara. Por otro lado, el modo de action de un amortiguamiento del tren de transmision conseguido con un acoplamiento radica en la conversion de energla de oscilacion en energla termica, lo que tiene un efecto negativo sobre el balance de energla. Finalmente, el grado de amortiguamiento del tren de transmision que puede conseguirse con un acoplamiento de este tipo tambien es todavla bastante reducido y ha demostrado ser insuficiente en casos individuales.
Por el documento DE 10 2007 033 256 A1 se conoce un accionamiento de molino con un accionamiento principal, un engranaje de superposition y un accionamiento adicional regulado. Se pretende que el accionamiento adicional y su regulacion, basandose en un par motor actual y un par motor promediado como magnitud de entrada segun la
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ponderacion de circuitos de regulacion correspondientes, reduzcan las fluctuaciones del par motor del accionamiento principal y las fluctuaciones del numero de revoluciones del plato molturador.
Un objetivo de la presente invencion consiste en indicar un procedimiento para la regulacion del accionamiento de un molino vertical y un sistema de accionamiento que funciona segun el procedimiento, que reduce las oscilaciones del tren de transmision, en particular un procedimiento y un dispositivo correspondiente, que reducen las oscilaciones del tren de transmision sin usar un acoplamiento u otro amortiguador mecanico en el tren de accionamiento as! como sin usar un accionamiento adicional.
El objetivo mencionado anteriormente se alcanza mediante un procedimiento para la regulacion del accionamiento de un molino vertical con las caracterlsticas de la reivindicacion 1. El objetivo se alcanza ademas mediante un sistema de accionamiento as! como una unidad de regulacion comprendida en el sistema de accionamiento con las caracterlsticas de la reivindicacion de dispositivo paralela as! como mediante un molino vertical o un sistema de accionamiento de un molino vertical con una unidad de regulacion de este tipo.
El molino vertical denominado aqul y en lo sucesivo en ocasiones tambien solo de manera abreviada como molino comprende un plato molturador que puede girar alrededor de la vertical, que puede accionarse mediante al menos un motor electrico y un tren de accionamiento que comprende al menos un engranaje y que se acciona durante el funcionamiento del molino. En este sentido, la configuracion ya mencionada al principio del oscilador de masa dual se obtiene con al menos el plato molturador como primera masa o primer elemento de inercia de masa y al menos el rotor del motor electrico como segunda masa o segundo elemento de inercia de masa, estando acopladas las dos masas oscilantes mediante el engranaje que actua entonces como un resorte de torsion.
En el procedimiento propuesto en el presente documento para la regulacion del accionamiento de un molino vertical con un plato molturador que rota alrededor de la vertical, en el que el plato molturador puede accionarse mediante al menos un motor electrico y un tren de accionamiento que comprende al menos un engranaje y en el que al menos el motor electrico y el plato molturador representan elementos de inercia de masa en un sistema oscilante, que estan unidos mediante el engranaje que actua como elemento de resorte de torsion, se detecta una fluctuacion del numero de revoluciones de al menos uno de los elementos de inercia de masa y se gestiona el motor electrico por medio de un regulador que minimiza la fluctuacion del numero de revoluciones detectada, en el que el regulador para la gestion del motor electrico se parametriza de tal manera que, en el caso de una excitacion sinusoidal, los momentos de reaccion maximos resultantes en el engranaje son mlnimos, en particular en cada frecuencia tecnicamente relevante o las frecuencias de excitacion que se producen principalmente durante el funcionamiento son mlnimos. La gestion conseguida con ello del motor electrico se denomina a continuacion gestion optima para el amortiguamiento.
En una unidad de regulacion destinada a la realizacion de un procedimiento de este tipo y eventualmente de formas de realizacion individuales o multiples, concretamente una unidad de regulacion para la regulacion del accionamiento de un molino vertical, a la unidad de regulacion se le puede suministrar como magnitud de entrada al menos un valor de medicion relevante para la oscilacion, por ejemplo un valor de medicion adecuado como medida para la fluctuacion del numero de revoluciones mencionada anteriormente. Como valor de medicion relevante para la oscilacion se tiene en cuenta un valor de medicion del numero de revoluciones detectado en el motor electrico o en el arbol de motor o en otro sitio en el tren de accionamiento.
Resumiendo, la invencion es por tanto un procedimiento as! como un dispositivo para la regulacion del accionamiento de una disposicion de cargas pesadas en forma de un sistema de accionamiento, en el que por medio de la unidad de regulacion se consigue una gestion del numero de revoluciones del motor electrico, caracterizandose la gestion del numero de revoluciones porque, sin usar un amortiguamiento mecanico, tal como por ejemplo un acoplamiento que actua como amortiguador de oscilaciones u otro amortiguador mecanico, una atenuacion del numero de revoluciones del motor electrico tiene como consecuencia una atenuacion de las oscilaciones de torsion en el tren de accionamiento.
A este respecto, como amortiguamiento se entiende una variacion temporal de la amplitud de las oscilaciones de torsion en el tren de accionamiento. Si la amplitud disminuye, el amortiguamiento es positivo. Si la amplitud aumenta, el amortiguamiento es negativo. Si la amplitud se mantiene constante, el amortiguamiento es cero. El amortiguamiento puede tener diversas causas. Una posible causa para un amortiguamiento positivo es la transformacion de energla de oscilacion en energla termica, por ejemplo mediante operaciones de friccion internas o externas de piezas moviles de un sistema de oscilacion. El enfoque presentado en el presente documento aprovecha otra posibilidad para la generacion de un amortiguamiento positivo.
Cuando el molino vertical se deja de nuevo libre tras una excitacion limitada temporal, oscila en el caso de una consideration ideal como oscilador de masa dual con su frecuencia propia y una amplitud de oscilacion constante. En el caso de una excitacion persistente con la frecuencia propia, la amplitud de oscilacion aumenta en teorla infinitamente. No tiene lugar ningun amortiguamiento y en realidad en este caso se produce un dano del engranaje.
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El enfoque de solucion convencional, seguido hasta la fecha, consiste en complementar el resorte de torsion, es decir el engranaje, con un elemento de amortiguamiento (por ejemplo en forma de un amortiguador mecanico con desplazamiento de aceite o de un acoplamiento elastomerico altamente elastico). Es decir, en el modelo de oscilacion se produce una combinacion de resorte-amortiguador en lugar del elemento de resorte de tension puro. El elemento de amortiguamiento contrarresta un movimiento relativo de los elementos de inercia de masa, concretamente al menos del plato molturador y del rotor del motor electrico. A este respecto, una parte de la energla de la oscilacion se transforma en el elemento de amortiguamiento en calor.
El enfoque propuesto en el presente documento parte del conocimiento de que una oscilacion en el tren de accionamiento del molino vertical esta asociada no solo con un movimiento relativo entre los dos elementos de inercia de masa. Igualmente se obtiene tambien un numero de revoluciones fluctuante (oscilante) de cada elemento de inercia de masa con respecto a su numero de revoluciones promedio en el tiempo. Es decir, tiene lugar una oscilacion del numero de revoluciones alrededor del numero de revoluciones promedio. En el caso de la masa del rotor del motor electrico denominada a continuacion en ocasiones tambien masa de motor, el numero de revoluciones promedio en el tiempo corresponde al numero de revoluciones perseguido en cada caso en funcionamiento, que se denomina a continuacion numero de revoluciones teorico tanto para el caso de soluciones de accionamiento reguladas en funcion del numero de revoluciones como para el caso de las denominadas soluciones de accionamiento estables en cuanto al numero de revoluciones.
El enfoque segun la invencion se basa en la atenuacion de la oscilacion del numero de revoluciones descrita en este caso en la masa de motor. A este respecto, se aprovecha que el reposo de solo una masa oscilante del sistema oscilante ya es suficiente para conseguir un efecto de reposo de todo el sistema. No es obligatoriamente necesario actuar sobre todos los elementos de inercia de masa al mismo tiempo, tal como es el caso en el enfoque convencional en el caso de un amortiguador mecanico.
Para atenuar la oscilacion del numero de revoluciones de la masa de motor, se contrarresta una desviacion del numero de revoluciones real de la masa de motor con respecto al respectivo numero de revoluciones promedio (numero de revoluciones teorico). Esto tiene lugar superponiendo el momento de entrehierro que actua sobre el rotor con un momento adicional. Asl, a traves del momento de entrehierro promedio se sigue introduciendo la potencia de trabajo del molino, y a traves del momento adicional superpuesto se consigue la atenuacion de la oscilacion del numero de revoluciones.
Por consiguiente, la ventaja de la invencion consiste sobre todo en que la atenuacion del tren de accionamiento es posible sin un amortiguador de oscilaciones mecanico.
Esto tiene lugar gestionandose de manera adecuada el momento que actua en el entrehierro del motor electrico (momento de entrehierro) en su evolucion temporal. Esto se consigue por medio de un regulador parametrizado de manera optima para el amortiguamiento y que actua como regulado del numero de revoluciones, en particular un regulador en forma de un regulador PI. Un parametro de regulador optimo para el amortiguamiento o parametros de regulador optimos para el amortiguamiento se define o definen porque los momentos de reaccion maximos en el engranaje a una excitacion sinusoidal periodica son mlnimos, en particular una excitacion sinusoidal periodica de cada frecuencia tecnicamente relevante durante el funcionamiento del molino vertical o las frecuencias de excitacion que se producen principalmente durante el funcionamiento son mlnimas.
El grado de amortiguacion que puede conseguirse de esta manera depende de la exactitud del sensor de numero de revoluciones y de la velocidad de procesamiento del regulador de numero de revoluciones, que puede estar realizado como componente de un convertidor de frecuencia, de modo que tambien tienen que tenerse en cuenta la velocidad de procesamiento del convertidor de frecuencia y una parte de potencia posterior para la excitacion del motor electrico. Por tanto, los componentes usados tienen que satisfacer demandas elevadas, que hasta la fecha no se hablan requerido en el campo de los molinos verticales.
Configuraciones ventajosas de la invencion son el objeto de las reivindicaciones dependientes. A este respecto, las dependencias usadas apuntan a la configuracion adicional del objeto de la reivindicacion independiente mediante las caracterlsticas de la respectiva reivindicacion dependiente. No deben entenderse como que se prescinde de conseguir una proteccion propia del objeto para las combinaciones de caracterlsticas de las reivindicaciones dependientes. Por lo demas, en cuanto a un diseno de las reivindicaciones en el caso de una especificacion mas detallada de una caracterlstica en una reivindicacion subordinada, debe partirse de la base de que no hay una limitacion de este tipo en las reivindicaciones en cada caso anteriores. Finalmente, debe indicarse que el procedimiento indicado en el presente documento tambien puede perfeccionarse de manera correspondiente a las reivindicaciones de dispositivo dependientes y viceversa.
Cuando el o cada motor electrico se abastece desde un convertidor de frecuencia, el momento teorico resultante, es decir la superposicion de un momento de trabajo basado en el numero de revoluciones teorico con un momento adicional destinado a la atenuacion de la oscilacion del numero de revoluciones, puede suministrarse al convertidor de frecuencia, que a continuacion se encarga de una manera basicamente en si conocida de una activacion del o de
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cada motor electrico, de modo que se obtiene el momento teorico en el tren de accionamiento.
El procedimiento y la unidad de regulacion que funciona segun el procedimiento se basan en parametros de regulador determinados automaticamente, que garantizan la activacion optima para el amortiguamiento del motor electrico, es decir una activacion en la que, en el caso de una excitacion sinusoidal del proceso de molienda, los momentos de reaccion maximos resultantes en el engranaje en el caso de cada frecuencia tecnicamente relevante o la frecuencia de excitacion que se produce principalmente durante el funcionamiento son mlnimos. La determinacion de los parametros de regulador tiene lugar basandose en una busqueda de valores extremos en una pluralidad de grados de amortiguamiento conocidos que pueden conseguirse con determinados parametros de regulador. Los grados de amortiguamiento conocidos o bien se han registrado para los mas diversos parametros de regulador previamente de manera experimental en el respectivo molino vertical o bien son el resultado de una simulacion del molino vertical. Dentro de la pluralidad de los grados de amortiguamiento se busca el mayor grado de amortiguacion. Esto tiene lugar con la busqueda de valores extremos, que encuentra al menos valores extremos locales o un valor extremo absoluto. Para la busqueda de valores extremos pueden usarse procedimientos en si conocidos, por ejemplo un procedimiento de gradiente. La busqueda de valores extremos esta implementada en software y en este sentido la invencion tambien es un programa informatico con medios de codigos de programa, para realizar todas las etapas del procedimiento descrito ahora y a continuacion, cuando el programa informatico se ejecuta en una unidad de regulacion para la regulacion del accionamiento de un molino vertical. Por lo demas, la invencion es por consiguiente tambien un medio de almacenamiento digital con senales de control legibles electronicamente, que pueden actuar conjuntamente con una unidad de regulacion para la regulacion del accionamiento de un molino vertical de tal manera que se realiza un procedimiento de este tipo. Finalmente, la invencion tambien es una unidad de regulacion para la regulacion del accionamiento de un molino vertical, que comprende una unidad de procesamiento y una memoria, estando cargado en la memoria un programa informatico de este tipo y ejecutandose en el funcionamiento de la unidad de regulacion mediante su unidad de procesamiento.
A continuacion se explicara mas detalladamente un ejemplo de realizacion de la invencion mediante los dibujos. Los objetos o elementos correspondientes entre si estan dotados en todas las figuras de los mismos numeros de referencia.
El ejemplo de realizacion no debe entenderse como una limitacion de la invencion. Mas bien, en el marco de la presente divulgacion tambien son posibles variaciones y modificaciones, en particular aquellas variantes y combinaciones, que puede deducir el experto en la tecnica en cuanto a la consecucion del objetivo por ejemplo mediante la combinacion o la transformacion de caracterlsticas o elementos o etapas de procedimiento individuales descritos en relacion con la partes de la descripcion general o especial as! como contenidos en las reivindicaciones y/o los dibujos y que mediante caracterlsticas combinables conducen a un nuevo objeto o a nuevas etapas de procedimiento o secuencias de etapas de procedimiento.
Muestran:
la figura 1, una representacion muy simplificada esquematicamente de un molino vertical con un plato de molturacion accionado por medio de un accionamiento de cargas pesadas,
la figura 2, una representacion grafica de manera experimental o en el marco de una simulacion de grados de amortiguamiento absorbidos en funcion de dos parametros de regulador y
la figura 3, un diagrama con un analisis en tiempo real de una dinamica de tren de transmision del molino vertical en forma del par motor del arbol de motor (arbol primario del engranaje).
La representacion en la figura 1 muestra de manera muy simplificada esquematicamente un molino 10 vertical para triturar materiales quebradizos, por ejemplo materia prima para cemento. El molino 10 vertical comprende un plato 12 molturador que puede girar alrededor de la vertical. El accionamiento del plato 12 molturador tiene lugar por medio de un accionamiento de cargas pesadas en forma de al menos un motor, en particular al menos un motor 14 electrico, y en el ejemplo mostrado en este caso por medio de un accionamiento 16 que se encuentra entre el o cada motor 14 electrico y el plato 12 molturador. El engranaje 16 se muestra en este caso sin prescindir a una consideracion general mas amplia como dentado de rueda conica con un engranaje planetario posterior, representado sin mas detalles. El engranaje 16 puede comprender por ejemplo tambien un dentado de rueda cillndrica o similar y/o un engranaje planetario conectados aguas arriba o posterior o similar.
El molino 10 vertical comprende al menos un arbol accionado. En la representacion en la figura 1, el molino 10 vertical comprende como arbol primario un arbol 18 de motor y como arbol secundario un arbol 20 de plato molturador. El motor 14 electrico as! como todos los medios para la transmision de la fuerza de accionamiento del motor 14 electrico al plato 12 molturador se denominan tren de accionamiento.
Durante el funcionamiento del molino 10 vertical, el o cada motor 14 electrico hace rotar el plato 12 molturador.
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Sobre el plato 12 molturador se encuentra como resultado de la operacion de molienda y como resultado de sustancias suministradas que deben molerse y triturarse, un lecho 22 de molienda, es decir una mezcla de material molido y que debe molerse. El efecto de molienda se consigue presionando un cilindro 24 molturador o varios cilindros 24 molturadores por un lado debido a su peso, pero por otro lado dado el caso tambien debido a fuerzas aplicadas adicionalmente, que se aplican por ejemplo por medio de un cilindro hidraulico que actua sobre un cilindro 24 molturador montado con capacidad de movimiento pivotante o similar, sobre el lecho 22 de molienda y el plato 12 molturador rotatorio.
El molino 10 vertical es en general un sistema oscilante y en especial el molino 10 vertical tiende a experimentar oscilaciones de torsion mecanicas intensas en el tren de accionamiento. Las fuerzas y los momentos que se producen a este respecto pueden volverse tan intensos, que los componentes mecanicos del tren de accionamiento, es decir por ejemplo el engranaje 16, se soliciten de manera extrema o se soliciten de manera excesiva.
Tales oscilaciones de torsion se han intentado tratar hasta la fecha por medio de un acoplamiento o similar, por ejemplo de un acoplamiento elastomerico altamente elastico. Un acoplamiento de este tipo esta dispuesto por ejemplo entre el motor 14 electrico y el engranaje 16 (no mostrado). Aunque un acoplamiento de este tipo no puede compensar las oscilaciones en la velocidad de giro del plato 12 molturador, si reduce una transmision de tales oscilaciones del proceso de molienda al tren de transmision.
Para evitar tales acoplamientos y similares, en el presente documento se propone que por medio de un conjunto 26 de sensores asociados directa o indirectamente al tren de accionamiento se detecte al menos un valor de medicion relevante para la oscilacion. Como valor de medicion relevante para la oscilacion se detecta, por ejemplo, un numero de revoluciones momentaneo del motor 14 electrico (numero 28 de revoluciones real del motor 14 electrico) mediante la deteccion de un numero de revoluciones del arbol 18 de motor o una medida para el numero de revoluciones del arbol 18 de motor, por ejemplo una derivada temporal del numero de revoluciones. Una diferencia entre el numero 28 de revoluciones real y un numero 30 de revoluciones teorico predeterminado o que puede predeterminarse del motor 14 electrico se suministra como desviacion de regulacion a un regulador 32 que actua como regulador del numero de revoluciones, en particular un regulador 32 en forma un regulador 32 PI. El regulador 32 genera en su salida una magnitud 34 de ajuste. Esta se suministra al motor 14 electrico o a un convertidor 36 de frecuencia conectado aguas arriba del motor 14 electrico y representa una superposition de un momento de trabajo basado en el numero 30 de revoluciones teorico y de un momento adicional basado en la regulacion. El regulador 32 es una unidad funcional de una unidad 38 de regulacion, concretamente una unidad 38 de regulacion para la activation optima para el amortiguamiento del motor 14 electrico o para la activation optima para el amortiguamiento indirecta del motor 14 electrico en forma de una activacion del convertidor 36 de frecuencia conectado aguas arriba del motor 14 electrico.
La representation en la figura 2 muestra el grado de amortiguacion en funcion de dos parametros de regulador del regulador 32, concretamente en funcion de un factor Kp de amplification que determina la parte proporcional del regulador 32 y de un tiempo Tn de ajuste posterior que determina la parte integral del regulador 32 del regulador 32 realizado entonces como regulador PI. El grado de amortiguacion resultante para parametros de regulacion individuales se representa en el eje z que apunta hacia arriba en la representacion y con los diferentes parametros de regulador, que estan representado en los dos ejes en el plano horizontal, da como resultado una superficie 40 tridimensional con al menos un valor 42 extremo. El parametro de regulador correspondiente al valor 42 extremo, es decir el factor Kp de amplificacion correspondiente al valor 42 extremo y el tiempo Tn de ajuste posterior correspondiente al valor 42 extremo, representan los parametros optimos del regulador 32 para la activacion optima para el amortiguamiento del motor 14 electrico o del convertidor 36 de frecuencia conectado aguas arriba del motor 14 electrico.
Dentro de la totalidad de los grados de amortiguamiento que pueden conseguirse ilustrados en la figura 2 mediante la superficie 40 tridimensional, en el marco de un procedimiento para la optimization de los parametros de regulacion es posible una busqueda de valores extremos. La busqueda de valores extremos puede tener lugar automaticamente, por ejemplo por medio de una funcionalidad prevista para ello, comprendida en la unidad 38 de regulacion. La busqueda de valores extremos encuentra al menos valores 42 extremos locales (procedimiento de gradiente) y, segun configuration, tambien un valor 42 extremo absoluto. A este respecto, los datos mostrados a modo de ejemplo en la figura 2 o bien se registran de manera experimental o bien son el resultado de una simulation del respectivo molino 10 vertical. Los parametros de regulador correspondientes al valor 42 extremo determinado en cada caso automaticamente en el marco de la busqueda de valores extremos, es decir por ejemplo un factor Kp de amplificacion y un tiempo Tn de ajuste posterior correspondiente, se aplican al regulador 32 y se usan para la activacion optima para el amortiguamiento del motor 14 electrico o del convertidor 36 de frecuencia conectado aguas arriba del motor 14 electrico.
Sin embargo, debe indicarse que los parametros de regulador as! determinados generan un momento de entrehierro fluctuante altamente dinamico en el motor 14 electrico. Aunque esto tiene un efecto positivo sobre el comportamiento de oscilacion del tren de accionamiento, al mismo tiempo significa una alta carga termica y mecanica para el convertidor 36 de frecuencia as! como el motor 14 electrico.
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Para garantizar la mayor libertad y estabilidad de proceso posible para el operador del molino 10 vertical, los parametros de regulador tienen que ajustarse al menos en primer lugar de manera correspondiente al mayor amortiguamiento posible, independientemente de si es realmente necesario un amortiguamiento tan grande durante el funcionamiento. Esto tiene como consecuencia que el convertidor 36 de frecuencia y el motor 14 electrico experimenten una carga mas intensa que la necesaria en la mayorla de los casos.
Una solucion tecnica para este problema no ha sido necesaria hasta la fecha y de manera correspondiente tampoco se ha conocido. Sin embargo, el conjunto 26 de sensores usados para la regulacion optima para el amortiguamiento proporciona al mismo tiempo tambien informacion sobre la dinamica actual del tren de transmision. Mediante una evaluacion automatica de la dinamica de tren de transmision, por ejemplo por medio de la unidad 38 de regulacion, pueden adaptarse de manera adaptativa los parametros de regulador. Una complementacion del enfoque presentado hasta la fecha consiste por consiguiente en que se evalua un comportamiento de excitacion siempre diferente debido a diferentes composiciones y/o propiedades de material del tren de accionamiento como medida para un amortiguamiento necesario en cada caso. Partiendo de un conjunto de parametros de regulador determinados en el marco de la busqueda de valores extremos tiene lugar una adaptacion adaptativa de los parametros de regulador, de modo que tambien se obtiene como resultado un menor amortiguamiento, que el que podrlan conseguirse con los parametros de regulador optimos, siempre que en el marco de la evaluacion automatica de la dinamica de tren de transmision se obtenga como resultado que la dinamica de tren de transmision detectada por medio del conjunto 26 de sensores permanece dentro de llmites predeterminados o que pueden predeterminarse.
De esta manera, el margen de optimizacion para el operador se mantiene ilimitado con al mismo tiempo una carga reducida del convertidor 36 de frecuencia y del motor 14 electrico. Ademas, con una adaptacion adaptativa de los parametros de regulador puede conseguirse una mejora del grado de accion del molino 10 vertical, as! como un aumento de la vida util del convertidor 36 de frecuencia y del motor 14 electrico, dado que se reducen las altas cargas de punta electricas.
Para explicar una adaptacion adaptativa de este tipo, la representacion en la figura 3 muestra un registro momentaneo de la dinamica de par motor del tren de transmision. Mediante un circuito combinatorio de por ejemplo modulos funcionales PT1 y MIN/MAX se forman un momento 44 promedio as! como una curva 46 envolvente superior y una curva 48 envolvente inferior del par 50 motor. La distancia entre las dos curvas 46, 48 envolventes es en todo momento una medida de la dinamica de tren de transmision actual. Esta sirve como base de decision para la adaptacion adaptativa de los parametros de regulador. Siempre que no se supere un valor umbral predeterminado o que puede predeterminarse con respecto a la dinamica de tren de transmision, puede reducirse o mantenerse el grado de amortiguacion. Cuando se supera el valor umbral, se aumenta el grado de amortiguacion, por ejemplo de manera analoga a la busqueda de valores extremos descrita anteriormente mediante el avance sobre la superficie 40 en la direction hacia el valor 42 extremo.
Alternativa o adicionalmente, tambien puede considerase un analisis de frecuencia en tiempo real del par 50 motor o del numero de revoluciones observado. Entonces pueden observarse de manera dirigida los niveles de frecuencias relevantes, es decir por ejemplo una frecuencia propia o una de las frecuencias de excitacion mencionadas anteriormente, que se producen principalmente durante el funcionamiento. Entonces puede determinarse con la observation de esta(s) frecuencia(s), si aumenta las oscilaciones del molino 10 vertical y tiene que aumentarse de manera correspondiente el grado de amortiguacion o si es suficiente el grado de amortiguacion actual.

Claims (9)

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    REIVINDICACIONES
    1. Procedimiento para la regulacion del accionamiento de un molino (10) vertical con un plato (12) molturador que rota alrededor de la vertical, pudiendo accionarse el plato (12) molturador mediante al menos un motor (14) electrico y un tren de accionamiento que comprende al menos un engranaje (16),
    representando al menos el motor (14) electrico y el plato (12) molturador elementos de inercia de masa en un sistema oscilante, que estan unidos a traves del engranaje (16) que actua como elemento de resorte de torsion,
    caracterizado
    porque se detecta una fluctuacion del numero de revoluciones de al menos uno de los elementos de inercia de masa,
    porque el motor (14) electrico se gestiona por medio de un regulador (32) que minimiza la fluctuacion del numero de revoluciones detectada y porque el regulador (32) se parametriza para la gestion del motor (14) electrico de tal manera que, en el caso de una excitacion sinusoidal, los momentos de reaccion maximos resultantes en el engranaje (16) son mlnimos.
  2. 2. Procedimiento segun la reivindicacion 1, en el que el regulador (32) puede parametrizarse por medio de al menos un parametro de regulador ajustable y en el que el o cada parametro de regulador se selecciona de tal manera que, en el caso de una excitacion sinusoidal, los momentos de reaccion maximos resultantes en el engranaje (16) son mlnimos.
  3. 3. Procedimiento segun la reivindicacion 2, en el que el o cada parametro de regulador se determina mediante una pluralidad de grados de amortiguamiento as! como mediante una busqueda de valores extremos en la pluralidad de los grados de amortiguamiento y se aplican al regulador (32) y en el que la pluralidad de los grados de amortiguamiento se determinan de manera experimental o se obtienen debido a una simulacion.
  4. 4. Procedimiento segun la reivindicacion 3, en el que el o cada parametro de regulador se adapta de manera adaptativa mediante una evaluacion automatica de la dinamica de tren de transmision.
  5. 5. Procedimiento segun la reivindicacion 4, en el que la evaluacion automatica de la dinamica de tren de transmision tiene lugar mediante una consideration de una distancia de dos curvas (46, 48) envolventes.
  6. 6. Producto de programa informatico con un programa informatico con medios de codigos de programa, para realizar todas las etapas de cada una de las reivindicaciones 1 a 5, cuando el programa informatico se ejecuta en una unidad (38) de regulacion para la regulacion del accionamiento de un molino (10) vertical.
  7. 7. Medio de almacenamiento digital con senales de control legibles electronicamente, que pueden actuar conjuntamente con una unidad (38) de regulacion para la regulacion del accionamiento de un molino (10) vertical de tal manera que se realiza un procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 5.
  8. 8. Sistema de accionamiento para un molino (10) vertical con un plato (12) molturador que rota alrededor de la vertical, en el que el plato (12) molturador puede accionarse mediante al menos un motor (14) electrico y un tren de accionamiento que comprende al menos un engranaje (16), y con una unidad (38) de regulacion para la regulacion del accionamiento del molino (10) vertical, caracterizado por medios (32) para la realization del procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 5, en particular un regulador (32) y un programa informatico con medios de codigos de programa, para realizar todas las etapas de cada una de las reivindicaciones 1 a 5, como medio para la realizacion del procedimiento.
  9. 9. Molino (10) vertical con un plato (12) molturador que rota alrededor de la vertical, en el que el plato (12) molturador puede accionarse mediante al menos un motor (14) electrico y un tren de accionamiento que comprende al menos un engranaje (16), caracterizado por un sistema de accionamiento con una unidad (38) de regulacion para la regulacion del accionamiento del molino (10) vertical as! como medios (32) para la realizacion del procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 5, en particular un regulador (32) as! como un programa informatico con medios de codigos de programa, para realizar todas las etapas de cada una de las reivindicaciones 1 a 5.
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