一、概述

造紙企業(yè)是高能耗企業(yè)每噸紙所耗電能在500度以上，電能消耗十分嚴(yán)重。而造紙機(jī)械的車速控制歷來是造紙工業(yè)的薄弱環(huán)節(jié)。造紙工藝要求各部分的線速度在各自同步頻率點(diǎn)下，做到絕對同步，這樣才能保證紙張光滑，厚度均勻，不起皺，不拉斷。而車速的高低，穩(wěn)定性和可調(diào)性又直接影響到紙張的產(chǎn)量和質(zhì)量。

傳統(tǒng)的造紙機(jī)械的采用SCR直流調(diào)速（大功率）和滑差電機(jī)（小功率）傳動(dòng)，盡管直流勵(lì)磁調(diào)速電機(jī)具有調(diào)速性能好，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大等優(yōu)點(diǎn)，但存在許多缺點(diǎn)：成本高；整流子，電刷維護(hù)困難；難用于惡劣場合；噪音大不適合作業(yè)。為了降低能耗、優(yōu)化產(chǎn)品質(zhì)量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、現(xiàn)代化的造紙?jiān)O(shè)備多采用多電機(jī)分部傳動(dòng)，即在每一個(gè)傳動(dòng)分部安裝交流電動(dòng)機(jī)并配制相應(yīng)的變頻器、要求各分部能夠?qū)崿F(xiàn)同步控制，也能夠在一定的范圍內(nèi)調(diào)速。

二、工藝要求

為了能生產(chǎn)出質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)較高的產(chǎn)品，紙機(jī)對傳動(dòng)系統(tǒng)有如下的工藝要求:

      a 紙機(jī)工作速度要有較大的調(diào)節(jié)范圍:為了使造紙機(jī)具有較強(qiáng)的產(chǎn)品、原料的適應(yīng)性(如打漿度、漿料配比與種類、定量、紙種等)，紙機(jī)傳動(dòng)可在較大的范圍內(nèi)均勻的調(diào)節(jié)速度。

      b 車速要有較高的穩(wěn)定裕度:總車速提升、下降要平穩(wěn)。紙機(jī)速度常因電源的電壓、頻率以及紙機(jī)負(fù)荷等因素的變化而波動(dòng)。為了穩(wěn)定紙的定量和和質(zhì)量、減少紙幅斷頭，要求紙機(jī)穩(wěn)速。

      c 各分部間速比可調(diào)、穩(wěn)定.。當(dāng)出現(xiàn)負(fù)荷變化或其它干擾導(dǎo)致某分部的速度變化時(shí)，應(yīng)保持能及時(shí)調(diào)整，使分部速比的變化不超過規(guī)定的范圍。

      d 單個(gè)分部點(diǎn)的具有速度微升，微降功能，引紙操作時(shí)的緊紙功能。并且在這些分部中，應(yīng)具有單動(dòng)、聯(lián)動(dòng)功能。并可以同時(shí)起動(dòng)、停止。必要的顯示，如:線速度、電流、運(yùn)行信號、故障信號等。

      e 各路單獨(dú)微調(diào) 為了檢修和清洗各分部的運(yùn)行工況，各分部應(yīng)單獨(dú)微調(diào)，同時(shí)同步速度中各分部的速度調(diào)整在不同的值，才能做到以后的同步控制。

三、系統(tǒng)配置

1 主回路:

紙機(jī)由驅(qū)網(wǎng)輥，真空伏輥、真空壓榨輥，一壓，二壓 ，烘缸1、 烘缸2、烘缸3，收紙卷取組成。共9個(gè)傳動(dòng)點(diǎn)，各傳動(dòng)點(diǎn)采用ALPHA6000變頻器驅(qū)動(dòng).實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速.

2 ALPHA 6000變頻器的特點(diǎn):

* 采用電機(jī)控制專用高速32位CPU        

* 獨(dú)有的磁通適量控制算法

* 低頻特性好,0.5Hz可輸出150%的高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩

* 寬電壓輸入,波動(dòng)范圍304—456V

* PID復(fù)用功能.可前饋同步控制

* 完善的過流,過載負(fù)載短路保護(hù)功能

* 多種頻率復(fù)合給定功能等  

3 變頻器選用如下:

4 主回路原理圖:

如下圖所示, 變頻器采用ALPHA6000高性能通用變頻器，電機(jī)采用異步電動(dòng)機(jī),一個(gè)變頻器驅(qū)動(dòng)一臺(tái)電機(jī),每臺(tái)變頻前加空氣開關(guān)獨(dú)立供電,方便檢修調(diào)試.空氣開關(guān)選用施耐德系列的,該開關(guān)有完善可靠的短路.過流保護(hù)措施,配合變頻器的短路,過流保護(hù)可靠實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的雙重保護(hù).

5 控制回路的要求:

      a 可實(shí)現(xiàn)主傳動(dòng)部位在較大的范圍內(nèi)均勻的調(diào)節(jié)速度,且各傳動(dòng)部位要求速度同步.

      b 車速要有較高的穩(wěn)定裕度:總車速提升、下降要平穩(wěn)。當(dāng)出現(xiàn)負(fù)荷變化或其它干擾導(dǎo)致某分部的速度變化時(shí)，應(yīng)保持能及時(shí)調(diào)整.

      c 各部位具有單動(dòng)、聯(lián)動(dòng)功能。方便檢修調(diào)試.

6 同步控制以及各分部微調(diào)

驅(qū)網(wǎng)輥?zhàn)冾l器通過主速給定電位器給定系統(tǒng)速度,其它變頻器分別與其實(shí)現(xiàn)級聯(lián)控制.響應(yīng)驅(qū)網(wǎng)輥的速度,從而保證系統(tǒng)同步要求. 另與起級聯(lián)的變頻器可獨(dú)立實(shí)現(xiàn)速度微調(diào),且在某臺(tái)變頻器實(shí)現(xiàn)微調(diào)后,其后面的變頻器則響應(yīng)的進(jìn)行自動(dòng)修調(diào),以保證同步。驅(qū)網(wǎng)輥與真空伏輥?zhàn)冾l器實(shí)現(xiàn)負(fù)荷分配控制。

四  系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)

1    變頻器體積小重量輕，不必加設(shè)控制盤，安裝容易，調(diào)試簡單，操作方便，噪音小無振動(dòng)。

2    調(diào)速精度高，當(dāng)負(fù)荷和網(wǎng)絡(luò)電壓變化時(shí)（340—420V）其電機(jī)轉(zhuǎn)速無變化，故適應(yīng)性很強(qiáng)。

3    有齊全的保護(hù)機(jī)能，集成度高，所以可靠性高，變頻器具有自診斷功能，檢修方便，大大減少停機(jī)的時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率。

4    實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速，起動(dòng)電流小，對機(jī)械和電網(wǎng)無沖擊，并有良好的節(jié)能效果，可節(jié)電30%左右。