一、 前 言
建筑陶瓷是指用于建筑物飾面或作為建筑構件的陶瓷制品，它是由各種礦物原料及添加的其它原料等按一定的配比經粉碎、混合、成型、或施釉及燒結而成的陶瓷材料。建筑陶瓷除具備抗沖擊性、防水性、防污性等常規性能外，近年來還向抗菌性、無放射性、抗噪性等特殊性能方向發展，而且建筑陶瓷造型美觀、種類繁多、外觀新穎，裝飾圖案多樣化，因而在建筑裝飾領域廣泛應用。變頻器在陶瓷生產中，主要起到兩個方面的作用：進行調速控制和節能。
下面結合陶瓷生產的各個環節逐一進行介紹。
二、 變頻器在陶瓷生產中的應用
陶瓷墻地磚生產，大致分為下面幾個步驟：
1、原料制備：泥料球磨→漿料攪拌→噴霧干燥→粉料貯存；
2、壓制成形：粉料布料→沖壓成形；
3、中間輸送和排列：翻轉機→進/出磚機→輸送線；
4、輥道干燥：斜齒傳動→抽熱風機→抽濕風機；
5、施釉及裝飾：施釉輸送線→施釉柜→印花機；
6、輥道窯燒成：斜齒傳動→抽熱風機→抽濕風機→霧化風機→助燃風機→余熱風機→油泵；
7、深加工：磨邊、拋光、切割、打蠟等；
8、輔助設備：水煤氣站→空壓機站→污水處理→吸塵設備等。
變頻器于以上設備上均有運用，下面逐一簡介：
三、 原料制備設備中的運用
1、變頻器在球磨機上的運用
變頻器用于球磨機的主要目的是節能，利用變頻器多段速和簡易PLC功能對球磨機進行調速，使球磨速度得以優化，從而達到節能效果，節能率在10%～15%之間，還有就是不存在啟動沖擊電流，提高了電網的穩定性。
應用效果：
a、因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、球磨機使用變頻調速后，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，變頻節能控制系統起動電流為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和電網電壓的下降，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。
d、節電率一般在10~15%之間。
1）、球磨機變頻改造的主要要求有以下幾點：
（1）球磨機在運行過程中負載波動大，要求變頻器過流，過載，限流功能強，能夠滿足球磨機在運行過程中負載波動大時能夠長期穩定運行的要求。
（2）球磨機啟動時負載非常大，一般要求點動即能將球磨機啟動，要求變頻器低頻啟動轉矩必須足夠大。
（3）變頻改造時必須滿足球磨機的工藝要求。使球磨機及電動機的使用壽命延長，減少維護。
（4）改造后的設備能夠實現自動控制，及手動/工頻和故障自切換等功能，并能克服球磨機大慣性引起回升電壓，有效地保證設備的正常運行。
（5）變頻控制系統要能夠長期無故障穩定運行，環境適應性好，可靠性高。
2）、球磨機的驅動工作過程簡述：
目前球磨機普遍采用的驅動方式是：三相交流電動機—液力耦合器—齒輪減速器—皮帶輪減速器。
在這里，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矩變化來傳遞電機的驅動能量的。
電動機通過液力耦合器的輸入軸拖動其主動工作輪旋轉，對工作油加速，被加速后的工作油再帶動液力耦合器的從動工作渦輪旋轉，把驅動能量傳遞到其輸出軸和負載。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。
2、變頻器在攪拌機上的運用
早期的攪拌機設計速度偏快，用變頻器使之適當降速后，既可保證漿料不沉淀，又可取得30%以上的節電率。
3、變頻器在噴霧干燥機上的運用
主要利用變頻器控制負壓風機轉速來保證不同漿料和產量下所需的負壓，代替傳統的風門調節，具有調節精確、方便的優點，而且可以達到20%～60%的節電率。
4、變頻器在柱塞泵上的運用
有些廠家利用變頻器來調節柱塞泵的壓力和泵漿速度。
5、原料制備中，變頻器還用于皮帶稱調速（電子）以及水煤漿塔漿泵的調速。
四、 壓制成形設備中的運用
1、壓制成形設備中變頻器主要用于布料機的調速，以及用于多次布料機中調節皮帶稱的入料量。
2、出壓機主油泵的變頻節能設備。
五、 中間輸送和排列設備中的運用
1、翻轉機中的運用
翻轉機中，變頻器主要用于調節輥棒的運轉速度和翻磚速度，還有一個作用就是可以延長翻轉定位波箱的壽命。
2、進/出磚機中的運用
變頻器在進/出磚機中被用于精確調整輸送線的速度，避免磚坯破損。
六、 輥道干燥窯中的運用
1、變頻器用于調節斜齒的傳動速度。
2、變頻器用于無級調節抽熱風機和抽濕風機的風量，相對傳統的風門調節，具有調節方便精確、工人勞動強度降低的優點，而且有20%～60%的節能效果。
在陶瓷生產中，輥道窯急冷風機、抽濕風機都是采用離心式風機，傳統的爐內溫度控制方法是通過調節風門或者風道檔板的開度來調節熱風進風量，從而獲得需要的溫度，制出符合質量要求的產品。
風機機械特性為平方轉矩特性，在輥道窯中的離心式風機設備的流量與轉速的成正比，功率與轉速的立方成正比，因此在調節流量（轉速）時，轉速輕微的變化能帶來功耗的大幅下降。
3、變頻控制系統特點
1）、節能效果明顯，綜合效益高，投入回收期短，一般的節電率在20~60%之間。
2）、采用變頻器改造，配合PID控制器能快捷地實現自動化控制, 可獲得更精確的溫度，提高產品質量及產量；
3）、控制精度高，控制功能強，風量調速范圍寬響應速度快，容易實現遠程控制；
4）、實現電機軟起動，通過合理調整，可滿足大起動轉矩，運行中負載突化也不會引起跳閘等事故；
5）、保護功能齊全，變頻器有多種保護功能，對缺相、過壓、欠壓、過流、過載、短路、過熱均能通過內部計算給予保護，且能對發生故障的原因給予紀錄；有效保證設備的正常運行；
6）、降低工人的勞動強度，由于調速系統整體可靠性提高，故障率低，免維護周期較長，可減輕有關維護人員的工作量。
七、施釉設備中的運用
1、變頻器被大量用于調節施釉輸送線的速度，具有調節方便、自動化程度高的優點。
2、在皮帶印花機上用于調節皮帶運行速度，但有被伺服調速替代的趨勢。
八、 輥道窯爐燒成上的運用
1、變頻器用于調節輥道窯斜齒的傳動速度。
2、變頻器用于調節窯爐風機系統中各風機的風量和壓力，具有調節精確、方便、節能的優點，節能率在10%～60%之間。
3、重/柴油窯中，變頻器還用于控制油泵轉速達到恒壓供油的目的。
九、 瓷磚深加工設備中的運用
1、變頻器在磨邊機中用于皮帶輸送的調速。
2、變頻器在拋光機中用于皮帶和推磚機以及擺動機構的調速。
3、變頻器在切磚機中用于調節切磚電機運行的速度以達到最好的切磚效果。
十、 輔助設備中的運用
1、變頻器在水煤氣發生爐上用于風機調速。
2、空壓機站：運用變頻器可構成恒壓供氣系統，且有20%～30%的節能效果。
3、污水處理：用于控制污水泵，調節供水量，有20%以上的節能效果。
4、除塵系統：用于控制除塵風機，達到最佳除塵效果和節能的目的。
普傳變頻器已在國內山東，廣東，四川等地的陶瓷行業中得到廣泛的應用，是經過實踐各考驗的一線產品，可以大范圍推廣使用。
