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一、簡介
造紙工業(yè)在整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位，然而造紙機(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，由于多年來造紙業(yè)直流勵(lì)磁調(diào)速占了較大比例，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)。
在能源緊張的今天，全國大部分省份開始限電，特別是華東地區(qū)缺電現(xiàn)象尤其嚴(yán)重，造紙行業(yè)作為耗電大戶，節(jié)能也顯的尤為突出，因此在當(dāng)前電機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)飛速的發(fā)展提供了這種可能性，但對于低檔的紙來說，為了節(jié)省成本，不用國外昂貴的進(jìn)口設(shè)備，也無須采用上位機(jī)與其他任何控制器，易能變頻器獨(dú)特的兩路模擬量同步控制方案可以滿足造紙行業(yè)的要求。易能變頻器可以把一路模擬量當(dāng)作主機(jī)統(tǒng)調(diào)而另一路各機(jī)單獨(dú)微調(diào)。
二、實(shí)例分析
下面是主要生產(chǎn)200-340克牛皮掛面紙的某造紙廠應(yīng)用易能變頻器進(jìn)行改造的實(shí)例。
1． 紙機(jī)傳動(dòng)對電氣控制系統(tǒng)的要求
紙機(jī)由移主壓、干燥部、壓光部、卷取部組成。共6個(gè)傳動(dòng)點(diǎn)，總功率120kW，各傳動(dòng)點(diǎn)功率及變頻器型號如附表所示。
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附表：傳動(dòng)點(diǎn)功率及變頻器型號 |
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傳動(dòng)點(diǎn) |
變頻器型號 |
電機(jī)功率（KW） |
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移主壓 |
EDS2000-4T0450G |
45 |
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大缸 |
EDS2000-4T0150G/B |
15 |
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主壓機(jī) |
EDS2000-4T0185G |
18.5 |
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組干機(jī) |
EDS2000-4T0150G/B |
15 |
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壓光機(jī) |
EDS2000-4T0185G |
18.5 |
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卷紙機(jī) |
EDS2000-4T0075G/C |
7.5 |
2. 紙機(jī)對傳動(dòng)系統(tǒng)的工藝要求
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，調(diào)速范圍D=1:8。
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:紙幅在網(wǎng)部和壓榨部時(shí)，其縱向伸長橫向收縮，而在烘干部時(shí)，兩向都收縮。因此紙機(jī)各分部的線速度稍有差異。紙機(jī)各分部的速比的最大波動(dòng)值與漿料配比、定量、車速、生產(chǎn)工藝、分部之間的紙幅無承托引段的張力等因素有關(guān)。因此，造紙機(jī)各相鄰分部間應(yīng)有適當(dāng)?shù)乃俨顏硇纬闪己玫募堩摗＜垯C(jī)各分部的速度必須是可以調(diào)節(jié)的，在±10-15%。同時(shí)，為了生產(chǎn)較高質(zhì)量的紙幅和減少斷頭率，就要保持各分部間速比的穩(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。
f) 紙機(jī)傳動(dòng)為恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載性質(zhì)，要選擇具有恒轉(zhuǎn)矩控制性能的變頻器，并具有較高的分辨率，以滿足紙機(jī)控制系通正常工作的需要。
3. 電氣控制系統(tǒng)組成
(1) 系統(tǒng)硬件組成
變頻器采用EDS2000高性能通用變頻器，電機(jī)采用異步電動(dòng)機(jī)。 系統(tǒng)硬件組成如下圖所示。
（2）多電機(jī)傳動(dòng)牽伸同步的控制
在造紙?jiān)O(shè)備中，其在確定各部分相對的速度同步為基礎(chǔ)。有一個(gè)主給定信號，同步控制的目標(biāo)就是保證無論在加速，恒速或者減速過程中都能保持同步的比例性。
4. 模擬量同步控制以及模擬量各分部微調(diào)
當(dāng)一臺(tái)整機(jī)要求在一個(gè)主令轉(zhuǎn)速的設(shè)置下，各單元同步協(xié)調(diào)工作；可以配置同步控制器，該同步控制器可對各單元傳動(dòng)速度分別整定，以實(shí)現(xiàn)各單元以一定的比例速度同步工作。采用易能變頻器可以不用同步控制器利用易能變頻器兩路模擬信號中的一路VCI模擬通道為主給定，負(fù)責(zé)同步控制，而另外一路CCI負(fù)責(zé)各部分的微調(diào)。
三、易能EDS2000系列變頻器在造紙機(jī)械上的應(yīng)用和參數(shù)設(shè)置
參數(shù)設(shè)置：
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參數(shù)號 |
功能介紹 |
參數(shù)值 |
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F0.00 |
頻率輸入通道選擇 |
8 |
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F2.09 |
頻率輸入通道組合 |
1 |
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