變頻器在陶瓷行業的應用

      在我國陶瓷行業，球磨機被大量使用，是物料粉碎的不可缺少的重要生產設備。球磨機一般功率都較大，工作效率又很低，因而成為陶瓷行業最大的耗電設備。對球磨機進行節能改造，對于我國建設節約型社會，減少環境污染具有重大的經濟和社會意義。

球磨機目前采用的驅動方式是：三相交流電動機—液力耦合器—齒輪減速器—皮帶輪減速器。球磨機的料筒作為減速器的皮帶輪使用。在球磨機重載起動時，電動機起動電流可達到額定電流的六倍以上。為了緩解起動時的機械沖擊，傳動環節中加入了液力耦合器，液力耦合器是通過控制工作腔內工作油的動量、轉矩變化來傳遞電機的驅動能量。電動機通過液力耦合器的輸入軸拖動其工作輪旋轉，對工作油加速，被加速后的工作油再帶動液力耦合器的工作渦輪旋轉，把驅動能量傳遞到輸出軸和負載。傳動系統中的液力耦合器在起動時起緩沖作用，讓電動機可以輕載起動，以減小起動電流，等電動機起動后再慢慢加載，達到順利起動球磨機的作用，減小起動時的機械沖擊。在工作時通過液力耦合器的調速作用，搜索球磨機的最佳工作轉速，提高球磨機的效率。由于球磨機屬恒轉矩負載，在用液力耦合器調速時，其調速效率等于調速比，有很大一部分能量在液力耦合器中被浪費掉。

在我國陶瓷行業，球磨機是物料粉碎、研磨不可缺少的重要生產設備。球磨機功率大、效率低，因而成為陶瓷行業最大的耗能設備。因此降低球磨機的能耗是陶瓷行業降低生產成本，提高產品競爭力的有效途徑。

球磨機節能原理

球磨機一般以固定轉速運行，筒體的轉速是由皮帶輪或齒輪減速機構（也有用液力耦合器）決定的。球磨機的轉速直接影響到鋼球和物料的運動狀況及物料的研磨過程，在不同的轉速下，筒體內的鋼球和物料的運動狀況如下圖所示：

a、轉速較低時，鋼球和物料隨筒體內壁上升，當鋼球和物料的傾角等于或大于自然傾角時，沿斜面滑下，形成斜坡。當斜坡的傾斜角到達自然休止角，研磨體在重力等作用下沿斜坡滾下，形成一種稱為瀉落式的狀態。在這種狀態中，物料主要在研磨體相對運動時產生的碰擊和研磨作用下被粉碎。

b、當球磨機轉速較高時，研磨體隨筒體上升到一定高度后，被拋落。這種狀態稱為拋落式。在這種狀態中，物料主要在研磨體拋落時的碰擊

以及部分研磨作用下被粉碎。是一種比較好的動作轉速。

c、如果筒體的轉速很高，由于離心力的作用，以致使物料和鋼球不再脫離筒壁，而隨其一同旋轉，這時鋼球對物料已無撞擊作用，研磨效率則更低。這種狀態的最低轉速稱為臨界轉速。

實際運行表明，最佳工作轉速與鋼球的直徑及其裝載量、護甲形狀，鋼球與護甲之間的磨擦系數等因數有關。一般的最佳工作轉速通常為臨界轉速的0.7～0.8，可見轉速還是有一定的可調范圍。

解決方案：
1）配置兩套冗余節能，工頻驅動系統；
2）設置遠程控制和就地控制兩種方式；
3）保留原工頻系統及其聯動方式，且和變頻控制系統互為備用。

變頻節能控制圖

球磨機安裝節能控制器效果：
    a、消除了起動時的沖擊，延長了機軸、波箱齒輪，皮帶等機械件的使用壽命，減少了維修費用。
    b、球磨機使用變頻節能控制后，起動電流可比原先小3-5倍，（如110kW電機原先的起動電流在600A以上，變頻節能控制起動電流為180A～200A之間），實現了真正的軟起動，也收到了節能的效果。由于起動電流大大減小，不會造成對電網的沖擊，消除了因球磨機起動而引起的其它用電設備跳閘或故障，在同樣的電網容量下，并可增加裝機臺數。
    c、可以通過變頻節能控制器方便地設定研磨時間、加磨時間和自動停機功能，使操作更加智能化，人性化。