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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.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),在生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)常由于機(jī)械磨損,傳動(dòng)帶的打滑等因數(shù)造成速度匹配失調(diào),形成斷紙,厚度不均等現(xiàn)象.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.下面以天津某造紙廠為例,闡述INVT-CHV系列變頻器在造紙機(jī)械上的應(yīng)用.
造紙的工藝流程。
造紙的工藝流程。
造紙機(jī)械的基本組成部分按照紙張形成的順序分為網(wǎng)部,壓榨,前干燥,后壓榨,后干燥,壓光機(jī),卷紙機(jī)等.其工藝為流漿箱輸出的紙漿在網(wǎng)部脫水成型,在壓榨部進(jìn)行壓縮使紙層均勻,經(jīng)過(guò)前干燥進(jìn)行干燥,接著進(jìn)入后壓榨進(jìn)行施膠,再進(jìn)入后干燥器烘干處理,然后利用壓光機(jī)使紙張平滑,后通過(guò)卷紙機(jī)形成母紙卷.造紙工藝流程圖如下所示:
三,系統(tǒng)控制方案
天津某造紙廠造紙生產(chǎn)工藝的后干燥,壓光機(jī),卷紙機(jī)原采用直流調(diào)速.現(xiàn)采用變頻器進(jìn)行多電機(jī)分部傳動(dòng)控制.具體控制要求是:(1)五臺(tái)變頻器均采用閉環(huán)矢量控制.(2)前三臺(tái)烘干機(jī)與第四臺(tái)壓光機(jī)要求同一線速度運(yùn)行.(3)第四臺(tái)壓光,要求有轉(zhuǎn)矩到速度的轉(zhuǎn)換(自動(dòng))功能.轉(zhuǎn)矩模式運(yùn)行時(shí),收卷變頻器的輸出張力更加恒定(4)第五臺(tái)為紙張收卷控制(卷紙機(jī)),要求收卷時(shí)張力恒定.控制系統(tǒng)的電氣接線圖如下圖所示:
系統(tǒng)第一臺(tái)變頻器采用模擬量AI1通道給定頻率.第二臺(tái)至第四臺(tái)變頻器采用"A+B"的方式給定頻率,主頻率"A"采用前一級(jí)的變頻器模擬量輸出"AO1"信號(hào)給定,疊加頻率"B"采用模擬量AI2通道給定.第五臺(tái)變頻器采用"卡+張力卡"的控制方案,張力控制模式為:無(wú)張力反饋速度控制.采用線速度法測(cè)量卷徑,線速度的給定來(lái)源于第四臺(tái)變頻器的模擬量輸出"AO1".繼電器輸出作為故障指示.
五,系統(tǒng)總結(jié)
實(shí)踐證明:PG矢量(閉環(huán)矢量)變頻調(diào)速方案能夠很好的滿足造紙生產(chǎn)過(guò)程中的速度給定,速度微調(diào),加減速控制,速度/轉(zhuǎn)矩切換,負(fù)荷分配,收卷等控制要求.由于采用高能矢量變頻器,系統(tǒng)具有起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大,過(guò)載能力強(qiáng),動(dòng)態(tài)響應(yīng)快,穩(wěn)速精度高等特點(diǎn).為造紙機(jī)械提供了完美的解決方案,降低了能耗,提高了生產(chǎn)效率,為用戶節(jié)省更多地成本,在造紙行業(yè)得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用.
三,系統(tǒng)控制方案
天津某造紙廠造紙生產(chǎn)工藝的后干燥,壓光機(jī),卷紙機(jī)原采用直流調(diào)速.現(xiàn)采用變頻器進(jìn)行多電機(jī)分部傳動(dòng)控制.具體控制要求是:(1)五臺(tái)變頻器均采用閉環(huán)矢量控制.(2)前三臺(tái)烘干機(jī)與第四臺(tái)壓光機(jī)要求同一線速度運(yùn)行.(3)第四臺(tái)壓光,要求有轉(zhuǎn)矩到速度的轉(zhuǎn)換(自動(dòng))功能.轉(zhuǎn)矩模式運(yùn)行時(shí),收卷變頻器的輸出張力更加恒定(4)第五臺(tái)為紙張收卷控制(卷紙機(jī)),要求收卷時(shí)張力恒定.控制系統(tǒng)的電氣接線圖如下圖所示:
系統(tǒng)第一臺(tái)變頻器采用模擬量AI1通道給定頻率.第二臺(tái)至第四臺(tái)變頻器采用"A+B"的方式給定頻率,主頻率"A"采用前一級(jí)的變頻器模擬量輸出"AO1"信號(hào)給定,疊加頻率"B"采用模擬量AI2通道給定.第五臺(tái)變頻器采用"卡+張力卡"的控制方案,張力控制模式為:無(wú)張力反饋速度控制.采用線速度法測(cè)量卷徑,線速度的給定來(lái)源于第四臺(tái)變頻器的模擬量輸出"AO1".繼電器輸出作為故障指示.
五,系統(tǒng)總結(jié)
實(shí)踐證明:PG矢量(閉環(huán)矢量)變頻調(diào)速方案能夠很好的滿足造紙生產(chǎn)過(guò)程中的速度給定,速度微調(diào),加減速控制,速度/轉(zhuǎn)矩切換,負(fù)荷分配,收卷等控制要求.由于采用高能矢量變頻器,系統(tǒng)具有起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大,過(guò)載能力強(qiáng),動(dòng)態(tài)響應(yīng)快,穩(wěn)速精度高等特點(diǎn).為造紙機(jī)械提供了完美的解決方案,降低了能耗,提高了生產(chǎn)效率,為用戶節(jié)省更多地成本,在造紙行業(yè)得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用.
