博世力士乐Fe变频器在陶瓷行业的应用

1. 球磨机变频控制改造

陶瓷生产中的Fe 变频器应用

1.2 球磨机的驱动工作过程简述

球磨机的驱动工作过程简述：目前球磨机普遍采用的驱动方式是：三相交流电动机—液力耦合器—齿轮减速器—皮带轮减速器。

在这里，球磨机的料筒作为减速器的皮带轮使用。在球磨机重载起动时，电动机起动电流可达到额定电流的六倍以上。为了缓解起动时的机械冲击，传动环节中加入了液力耦合器，液力耦合器是通过控制工作腔内工作油的动量矩变化来传递电机的驱动能量的。电动机通过液力耦合器的输入轴拖动其主动工作轮旋转，对工作油加速，被加速后的工作油再带动液力耦合器的从动工作涡轮旋转，把驱动能量传递到其输出轴和负载。传动系统中的液力耦合器在起动时起缓冲作用，让电动机可以轻载起动，以减小起动电流，等电动机起动后再慢慢加载，达到顺利起动球磨机的作用，减小起动时的机械冲击。在工作时通过液力耦合器的调速作用，搜索球磨机的最佳工作转速，提高球磨机的效率。由于球磨机属恒转矩负载，在用液力耦合器调速时，其调速效率等于调速比，有很大一部分能量在液力耦合器中被浪费掉。

1.1 球磨机变频改造的主要要求有以下几点：

1. 球磨机在运行过程中负载波动大，要求变频器过流，过载，限流功能强，能够满足球磨机在运行过程中负载波动大时能够长期稳定运行的要求。

2. 球磨机启动时负载非常大，一般要求点动即能将球磨机启动，要求变频器低频启动转矩必须足够大。

3. 变频改造时必须满足球磨机的工艺要求。使球磨机及电动机的使用寿命延长，减少维护。

4. 改造后的设备能够实现自动控制，及手动/工频和故障自切换等功能，并能克服球磨机大惯性引起回升电压，有效地保证设备的正常运行。

5. 变频控制系统要能够长期无故障稳定运行，环境适应性好，可靠性高。

电机变频控制系统

工频控制系统

在陶瓷生产中，辊道窑急冷风机、抽湿风机都是采用离心式风机，传统的炉内温度控制方法是通过调节风门或者风道档板的开度来调节热风进风量，从而获得需要的温度，制出符合质量要求的产品。

风机机械特性为平方转矩特性，在辊道窑中的离心式风机设备的流量与转速的成正比，功率与转速的立方成正比，因此在调节流量（转速）时，转速轻微的变化能带来功耗的大幅下降。

陶瓷生产中的Fe 变频器应用

2 窑炉风机的变频器恒温控制

1、变频变频控制系统特点控制系统特点

1.1 节能效果明显，综合效益高，投入回收期短，一般的节电率在20~40%之间。1.2 采用变频器改造，配合PID 控制器能快捷地实现自动化控制, 可获得更精确的温度，提高产品质量及产量；

1.3 控制精度高，控制功能强（变频器的频率设定精确度为0.01HZ ），风量调速范围宽（Fe 变频器频率调节范围为0.00-650.00Hz ）响应速度快，容易实现远程控制；1.4 实现电机软起动，通过合理调整，可满足大起动转矩，运行中负载突化也不会引

起跳闸等事故；

1.5 保护功能齐全，变频器有多种保护功能，对缺相、过压、欠压、过流、过载、短路、过热均能通过内部计算给予保护，且能对发生故障的原因给予纪录；有效保证设备的正常运行；

1.6 降低工人的劳动强度，由于调速系统整体可靠性提高，故障率低，免维护周期较长，可减轻有关维护人员的工作量。

图2.1 窑炉风机的变频器控制示意图

快拉线传送变频器要求：

1

）高低速切换，坯料未来时，低速运行，坯料到来时，快速传送转移。

2）加减速时间很短，一般都在2S 以内。

3）变频器性能高，可靠性好，良好的环境适应能力。

陶瓷生产中的Fe 变频器应用

进窑辊道传输变频器控制要求：1）速度稳定，调速方便。。2）各种保护齐全，可靠性高。3）速度同步性好。

4）良好的环境适应能力。

5）变频器一台同时拖动多台小电机同时运转，要求无故障长期运行。

3 进出窑辊道传送和快拉线的变频器控制

博世力士乐Fe 变频器的特点

1、Fe 变频器的宽电源电压适应范围：320—480VAC ，优良的三防处理，和独特的散热风机风道，可满足陶瓷行业粉尘大，温度高，湿度大的恶劣环境下的长期稳定运行。

2、Fe 变频器G 系列输出频率0~650HZ 可调，频率分辨率0.01Hz ，完全满足数控机床的调速范围。主轴最大10%转速偏差。当采用外部模拟量控制时，变频器输出频率分辨率=最高频率*0.1%，以实现精准控制。

4、Fe 变频器可实现速度的2S 内快速转换和起停。变频器内置自动限流单元，可实现快速起动或有冲击负载时的无跳闸连续运行。

5、Fe 变频器载波频率的自动调节可以保证电机在高速运行时的温升不会太高，且具有电机过热保护。

6、Fe 变频器有输入缺相（11KW 以上）、输出缺相、输出短路、接地保护、过电流保护、过电压保护，欠电压保护，变频器过热保护，电机过热保护等十几种保护，并有故障输出端子及故障复位端子。提供多功能的输出端子信号，例如零速信号，运转中信号，速度到达信号，故障指示，满足系统对于主轴速度状态的监控；

7、Fe 变频器严格按照德国EMC 法的规定进行设计和开发，已经通过个国际CE ，UL 认证，在允许范围内可放心使用。

Fe 变频器已在国内山东，广东，四川等地的陶瓷生产线中广泛使用，是经过实践检验的放心产品，可以大范围推广使用。

4 釉线传送的变频器控制

陶瓷生产中的Fe 变频器应用

釉线传送带的变频器控制要求简单，通常情况下一台变频器同时拖动多台传动电机运转，速度通过面板电位器调节，要求长期无故障运行。