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造紙企業是高能耗企業每噸紙所耗電能在500度以上,電能消耗十分嚴重.傳統的造紙機械的采用SCR直流調速(大功率)和滑差電機(小功率)傳動,在生產過程中經常由于機械磨損,傳動帶的打滑等因數造成速度匹配失調,形成斷紙,厚度不均等現象.為了降低能耗,優化產品質量,提高勞動生產率,現代化的造紙設備多采用多電機分部傳動,即在每一個傳動分部安裝交流電動機并配制相應的變頻器,要求各分部能夠實現同步控制,也能夠在一定的范圍內調速.下面以天津某造紙廠為例,闡述INVT-CHV系列變頻器在造紙機械上的應用.
造紙的工藝流程。
造紙的工藝流程。
造紙機械的基本組成部分按照紙張形成的順序分為網部,壓榨,前干燥,后壓榨,后干燥,壓光機,卷紙機等.其工藝為流漿箱輸出的紙漿在網部脫水成型,在壓榨部進行壓縮使紙層均勻,經過前干燥進行干燥,接著進入后壓榨進行施膠,再進入后干燥器烘干處理,然后利用壓光機使紙張平滑,后通過卷紙機形成母紙卷.造紙工藝流程圖如下所示:
三,系統控制方案
天津某造紙廠造紙生產工藝的后干燥,壓光機,卷紙機原采用直流調速.現采用變頻器進行多電機分部傳動控制.具體控制要求是:(1)五臺變頻器均采用閉環矢量控制.(2)前三臺烘干機與第四臺壓光機要求同一線速度運行.(3)第四臺壓光,要求有轉矩到速度的轉換(自動)功能.轉矩模式運行時,收卷變頻器的輸出張力更加恒定(4)第五臺為紙張收卷控制(卷紙機),要求收卷時張力恒定.控制系統的電氣接線圖如下圖所示:
系統第一臺變頻器采用模擬量AI1通道給定頻率.第二臺至第四臺變頻器采用"A+B"的方式給定頻率,主頻率"A"采用前一級的變頻器模擬量輸出"AO1"信號給定,疊加頻率"B"采用模擬量AI2通道給定.第五臺變頻器采用"卡+張力卡"的控制方案,張力控制模式為:無張力反饋速度控制.采用線速度法測量卷徑,線速度的給定來源于第四臺變頻器的模擬量輸出"AO1".繼電器輸出作為故障指示.
五,系統總結
實踐證明:PG矢量(閉環矢量)變頻調速方案能夠很好的滿足造紙生產過程中的速度給定,速度微調,加減速控制,速度/轉矩切換,負荷分配,收卷等控制要求.由于采用高能矢量變頻器,系統具有起動轉矩大,過載能力強,動態響應快,穩速精度高等特點.為造紙機械提供了完美的解決方案,降低了能耗,提高了生產效率,為用戶節省更多地成本,在造紙行業得到了越來越廣泛的應用.
三,系統控制方案
天津某造紙廠造紙生產工藝的后干燥,壓光機,卷紙機原采用直流調速.現采用變頻器進行多電機分部傳動控制.具體控制要求是:(1)五臺變頻器均采用閉環矢量控制.(2)前三臺烘干機與第四臺壓光機要求同一線速度運行.(3)第四臺壓光,要求有轉矩到速度的轉換(自動)功能.轉矩模式運行時,收卷變頻器的輸出張力更加恒定(4)第五臺為紙張收卷控制(卷紙機),要求收卷時張力恒定.控制系統的電氣接線圖如下圖所示:
系統第一臺變頻器采用模擬量AI1通道給定頻率.第二臺至第四臺變頻器采用"A+B"的方式給定頻率,主頻率"A"采用前一級的變頻器模擬量輸出"AO1"信號給定,疊加頻率"B"采用模擬量AI2通道給定.第五臺變頻器采用"卡+張力卡"的控制方案,張力控制模式為:無張力反饋速度控制.采用線速度法測量卷徑,線速度的給定來源于第四臺變頻器的模擬量輸出"AO1".繼電器輸出作為故障指示.
五,系統總結
實踐證明:PG矢量(閉環矢量)變頻調速方案能夠很好的滿足造紙生產過程中的速度給定,速度微調,加減速控制,速度/轉矩切換,負荷分配,收卷等控制要求.由于采用高能矢量變頻器,系統具有起動轉矩大,過載能力強,動態響應快,穩速精度高等特點.為造紙機械提供了完美的解決方案,降低了能耗,提高了生產效率,為用戶節省更多地成本,在造紙行業得到了越來越廣泛的應用.
