前言 中國(guó)造紙工業(yè)有效生產(chǎn)能力自1990年以來(lái)，特別是自1995年以來(lái)一直在持續(xù)增長(zhǎng)。到2002年底為止，我國(guó)有4000多個(gè)造紙廠，其中規(guī)模以上的有2600多家。2002年的總產(chǎn)量達(dá)到了3780萬(wàn)噸。在今后的l-2年中，還將會(huì)有近1000萬(wàn)噸的新增生產(chǎn)能力。目前我國(guó)造紙廠家眾多，可是普遍存在著自動(dòng)化控制水平較低、能耗高、紙品的質(zhì)量和產(chǎn)量一定程度上受限制等狀況。而隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人們對(duì)紙張的消費(fèi)數(shù)量和紙張的質(zhì)量要求也越來(lái)越高，這就要求造紙企業(yè)不斷提高生產(chǎn)工藝和自動(dòng)化生產(chǎn)水平，使紙產(chǎn)品能夠滿足日益發(fā)展的經(jīng)濟(jì)需求。 造紙機(jī)變頻改造的必要性 我國(guó)造紙機(jī)分部傳動(dòng)設(shè)備，以前采用SCR直流調(diào)速方式，由于存在滑環(huán)和炭刷造成可靠性和精度不高，從而導(dǎo)致紙機(jī)的機(jī)械落后，最高車速也只有200m/min左右，很難同國(guó)外的1000m/min的高速紙機(jī)相比。造紙是一個(gè)連續(xù)生產(chǎn)的過(guò)程，因此生產(chǎn)線的連續(xù)和有序控制成為了制約成品紙質(zhì)量和產(chǎn)量的瓶頸。直流調(diào)速系統(tǒng)在紙機(jī)的發(fā)展史上占有重要的地位，但由于直流電機(jī)存在維護(hù)難、抗環(huán)境能力差，主要表現(xiàn)如下： （1）整流子磨損嚴(yán)重, 燒毀整流子的故障, 導(dǎo)致停機(jī)時(shí)間長(zhǎng)； （2）直流電機(jī)維修困難多, 要求高, 修理費(fèi)用也高； （3）測(cè)速發(fā)電機(jī)易磨損，造成傳動(dòng)系統(tǒng)精度低； （4）直流調(diào)速控制系統(tǒng)復(fù)雜, 調(diào)試?yán)щy, 一般技工很難調(diào)出好的機(jī)器 造紙機(jī)變頻控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介 造紙機(jī)結(jié)構(gòu)上大致有流漿箱，網(wǎng)部，壓榨部，干燥部，壓光，收卷幾部分組成。傳動(dòng)系統(tǒng)是由多分部傳動(dòng)點(diǎn)組成的速度鏈?zhǔn)絽f(xié)調(diào)系統(tǒng)。使用變頻控制系統(tǒng)可以使傳動(dòng)系統(tǒng)具備非常方便及精確的調(diào)速功能： （1）各分部傳動(dòng)點(diǎn)之間能保持固定的傳動(dòng)比，使各傳動(dòng)點(diǎn)上線速度保持一致。便于設(shè)備提速、減速，避免各傳動(dòng)點(diǎn)之間因線速度相差太大而斷紙。 （2）連續(xù)平穩(wěn)地拖動(dòng)紙機(jī)運(yùn)行。 （3）具有平滑加減速功能。 目前在紙機(jī)分部傳動(dòng)上使用的變頻器必須能同時(shí)具備以下特點(diǎn) （1）調(diào)速范圍寬，在全速度范圍內(nèi)，效率必須在90%以上； （2）功率因數(shù)高于0.9以上； （3）輸入諧波電流總失真小于3%； （4）采用可靠性高、技術(shù)成熟的標(biāo)準(zhǔn)器件IGBT； （5）能減少輸出諧波分量并有效降低dv/dt噪音和轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的效果 實(shí)例分析如：大連XX紙廠的五層紙生產(chǎn)線，采用安邦信G9變頻器改造五層紙生產(chǎn)線主要有坑機(jī)、復(fù)合機(jī)、熱板、縱切機(jī)、橫切機(jī)組成?？訖C(jī)用來(lái)將原紙制造出波浪，根據(jù)波浪的疏密程度可分為A、B、C、E四種。波浪是由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)浪輥在固定的有槽的鋼板上將紙擠壓形成的?？訖C(jī)電動(dòng)機(jī)的功率一般在22KW和30KW。復(fù)合機(jī)用于將生產(chǎn)出來(lái)的浪紙和芯紙?jiān)偌觾蓪用婕垙?fù)合在一起，這樣就生成了五層紙板。在通過(guò)熱板干燥，縱切機(jī)切邊和壓痕，然后由橫切機(jī)進(jìn)行剪裁。本次改造主要是4臺(tái)坑機(jī)和熱板的變頻改造，以獲得優(yōu)良的調(diào)速效果和節(jié)能效果。如下圖所示： 方案： 坑機(jī)和熱板采用安邦信G9系列變頻器，其電氣圖如下所示： 功能介紹： ＆#61548; 統(tǒng)調(diào)功能：采用主-從式結(jié)構(gòu)，其速度可以通過(guò)統(tǒng)調(diào)電位器給定。將一臺(tái)G9變頻器作為主驅(qū)動(dòng)輸出，從驅(qū)動(dòng)均采用G9系列產(chǎn)品，多臺(tái)從驅(qū)動(dòng)可以共用一臺(tái)主驅(qū)動(dòng)。 ＆#61548; 微調(diào)功能：主驅(qū)動(dòng)的運(yùn)行頻率通過(guò)統(tǒng)調(diào)電位器模擬口輸出，作為從驅(qū)動(dòng)變頻器的初始同步轉(zhuǎn)速，其偏差可以通過(guò)從驅(qū)動(dòng)的微調(diào)電位器來(lái)修正。 ＆#61548; 由于變頻器具有較前強(qiáng)的過(guò)載能力和低頻額定轉(zhuǎn)矩，保證了速度不隨負(fù)載的變化而變化。同時(shí)，克服低速時(shí)速度不穩(wěn)定的缺陷。 系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn) 1、本系統(tǒng)采用先進(jìn)的變頻控制技術(shù)，使電機(jī)軟啟動(dòng)，減輕機(jī)械沖擊和降低部分噪音，延長(zhǎng)機(jī)械設(shè)備的使用壽命，減少機(jī)械維修費(fèi)用。 2、運(yùn)行、操作、維護(hù)簡(jiǎn)便，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。 3、節(jié)約大量的能源。 節(jié)電效果分析 大連XX紙廠是大型造紙廠家，其中我公司改造的1760白板紙機(jī)有5個(gè)傳動(dòng)點(diǎn)，都是用電磁調(diào)速，各個(gè)傳動(dòng)速度斷斷續(xù)續(xù)很不穩(wěn)定，生產(chǎn)中經(jīng)常斷紙，采用我公司設(shè)計(jì)的變頻同步控制系統(tǒng)改造后取得很好的節(jié)能效果。 ＆#61548; 改造前生產(chǎn)1噸紙用242.5度。， ＆#61548; 變頻改造后生產(chǎn)1噸紙用127度電（6個(gè)月平均數(shù)）。 ＆#61548; 每噸節(jié)約為242.5-157=85.5度。 ＆#61548; 節(jié)電率達(dá)到：（85.5÷242.5）×100%=35.2%。 也就是說(shuō)，該造紙機(jī)進(jìn)行改造后，每月可為該廠節(jié)約42750度電，按每度電0.7元計(jì)算，每月就可節(jié)約29925元。每年就可節(jié)約35.9萬(wàn)元。且操作從45米/分一直調(diào)到75米/分仍相當(dāng)穩(wěn)定，同步效果極好，提高了紙的產(chǎn)量，增加了企業(yè)的效益。 結(jié)束語(yǔ) 將生產(chǎn)線整體變頻控制與改造后，生產(chǎn)線電機(jī)所需轉(zhuǎn)速由電機(jī)直接給出，避免了轉(zhuǎn)矩傳遞損失，既可實(shí)現(xiàn)電機(jī)聯(lián)動(dòng)控制，又可分別調(diào)速控制，整條生產(chǎn)線可由其統(tǒng)一指揮，有序工作。我們相信，隨著交流變頻控制系統(tǒng)及通訊技術(shù)的發(fā)展和完善，交流變頻傳動(dòng)系統(tǒng)以其技術(shù)先進(jìn)、調(diào)速范圍寬，調(diào)速性能好，節(jié)電，操作方便等優(yōu)點(diǎn)在新型造紙機(jī)上的應(yīng)用越來(lái)越廣泛！