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造纸企业是高能耗企业每吨纸所耗电能在500度以上,电能消耗十分严重.传统的造纸机械的采用SCR直流调速(大功率)和滑差电机(小功率)传动,在生产过程中经常由于机械磨损,传动带的打滑等因数造成速度匹配失调,形成断纸,厚度不均等现象.为了降低能耗,优化产品质量,提高劳动生产率,现代化的造纸设备多采用多电机分部传动,即在每一个传动分部安装交流电动机并配制相应的变频器,要求各分部能够实现同步控制,也能够在一定的范围内调速.下面以天津某造纸厂为例,阐述INVT-CHV系列变频器在造纸机械上的应用.
造纸的工艺流程。
造纸的工艺流程。
造纸机械的基本组成部分按照纸张形成的顺序分为网部,压榨,前干燥,后压榨,后干燥,压光机,卷纸机等.其工艺为流浆箱输出的纸浆在网部脱水成型,在压榨部进行压缩使纸层均匀,经过前干燥进行干燥,接着进入后压榨进行施胶,再进入后干燥器烘干处理,然后利用压光机使纸张平滑,后通过卷纸机形成母纸卷.造纸工艺流程图如下所示:
三,系统控制方案
天津某造纸厂造纸生产工艺的后干燥,压光机,卷纸机原采用直流调速.现采用变频器进行多电机分部传动控制.具体控制要求是:(1)五台变频器均采用闭环矢量控制.(2)前三台烘干机与第四台压光机要求同一线速度运行.(3)第四台压光,要求有转矩到速度的转换(自动)功能.转矩模式运行时,收卷变频器的输出张力更加恒定(4)第五台为纸张收卷控制(卷纸机),要求收卷时张力恒定.控制系统的电气接线图如下图所示:
系统第一台变频器采用模拟量AI1通道给定频率.第二台至第四台变频器采用"A+B"的方式给定频率,主频率"A"采用前一级的变频器模拟量输出"AO1"信号给定,叠加频率"B"采用模拟量AI2通道给定.第五台变频器采用"卡+张力卡"的控制方案,张力控制模式为:无张力反馈速度控制.采用线速度法测量卷径,线速度的给定来源于第四台变频器的模拟量输出"AO1".继电器输出作为故障指示.
五,系统总结
实践证明:PG矢量(闭环矢量)变频调速方案能够很好的满足造纸生产过程中的速度给定,速度微调,加减速控制,速度/转矩切换,负荷分配,收卷等控制要求.由于采用高能矢量变频器,系统具有起动转矩大,过载能力强,动态响应快,稳速精度高等特点.为造纸机械提供了完美的解决方案,降低了能耗,提高了生产效率,为用户节省更多地成本,在造纸行业得到了越来越广泛的应用.
三,系统控制方案
天津某造纸厂造纸生产工艺的后干燥,压光机,卷纸机原采用直流调速.现采用变频器进行多电机分部传动控制.具体控制要求是:(1)五台变频器均采用闭环矢量控制.(2)前三台烘干机与第四台压光机要求同一线速度运行.(3)第四台压光,要求有转矩到速度的转换(自动)功能.转矩模式运行时,收卷变频器的输出张力更加恒定(4)第五台为纸张收卷控制(卷纸机),要求收卷时张力恒定.控制系统的电气接线图如下图所示:
系统第一台变频器采用模拟量AI1通道给定频率.第二台至第四台变频器采用"A+B"的方式给定频率,主频率"A"采用前一级的变频器模拟量输出"AO1"信号给定,叠加频率"B"采用模拟量AI2通道给定.第五台变频器采用"卡+张力卡"的控制方案,张力控制模式为:无张力反馈速度控制.采用线速度法测量卷径,线速度的给定来源于第四台变频器的模拟量输出"AO1".继电器输出作为故障指示.
五,系统总结
实践证明:PG矢量(闭环矢量)变频调速方案能够很好的满足造纸生产过程中的速度给定,速度微调,加减速控制,速度/转矩切换,负荷分配,收卷等控制要求.由于采用高能矢量变频器,系统具有起动转矩大,过载能力强,动态响应快,稳速精度高等特点.为造纸机械提供了完美的解决方案,降低了能耗,提高了生产效率,为用户节省更多地成本,在造纸行业得到了越来越广泛的应用.
