一、概述

造紙企業(yè)是高能耗企業(yè)每噸紙所耗電能在500度以上，電能消耗十分嚴重。而造紙機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。

傳統(tǒng)的造紙機械的采用SCR直流調(diào)速（大功率）和滑差電機（小功率）傳動，盡管直流勵磁調(diào)速電機具有調(diào)速性能好，啟動轉(zhuǎn)矩大等優(yōu)點，但存在許多缺點：成本高；整流子，電刷維護困難；難用于惡劣場合；噪音大不適合作業(yè)。為了降低能耗、優(yōu)化產(chǎn)品質(zhì)量，提高勞動生產(chǎn)率、現(xiàn)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?qū)崿F(xiàn)同步控制，也能夠在一定的范圍內(nèi)調(diào)速。

二、工藝要求

為了能生產(chǎn)出質(zhì)量標準較高的產(chǎn)品，紙機對傳動系統(tǒng)有如下的工藝要求:

      a 紙機工作速度要有較大的調(diào)節(jié)范圍:為了使造紙機具有較強的產(chǎn)品、原料的適應性(如打漿度、漿料配比與種類、定量、紙種等)，紙機傳動可在較大的范圍內(nèi)均勻的調(diào)節(jié)速度。

      b 車速要有較高的穩(wěn)定裕度:總車速提升、下降要平穩(wěn)。紙機速度常因電源的電壓、頻率以及紙機負荷等因素的變化而波動。為了穩(wěn)定紙的定量和和質(zhì)量、減少紙幅斷頭，要求紙機穩(wěn)速。

      c 各分部間速比可調(diào)、穩(wěn)定.。當出現(xiàn)負荷變化或其它干擾導致某分部的速度變化時，應保持能及時調(diào)整，使分部速比的變化不超過規(guī)定的范圍。

      d 單個分部點的具有速度微升，微降功能，引紙操作時的緊紙功能。并且在這些分部中，應具有單動、聯(lián)動功能。并可以同時起動、停止。必要的顯示，如:線速度、電流、運行信號、故障信號等。

      e 各路單獨微調(diào) 為了檢修和清洗各分部的運行工況，各分部應單獨微調(diào)，同時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。

三、系統(tǒng)配置

1 主回路:

紙機由驅(qū)網(wǎng)輥，真空伏輥、真空壓榨輥，一壓，二壓 ，烘缸1、 烘缸2、烘缸3，收紙卷取組成。共9個傳動點，各傳動點采用ALPHA6000變頻器驅(qū)動.實現(xiàn)無級調(diào)速.

2 ALPHA 6000變頻器的特點:

* 采用電機控制專用高速32位CPU        

* 獨有的磁通適量控制算法

* 低頻特性好,0.5Hz可輸出150%的高起動轉(zhuǎn)矩

* 寬電壓輸入,波動范圍304—456V

* PID復用功能.可前饋同步控制

* 完善的過流,過載負載短路保護功能

* 多種頻率復合給定功能等  

3 變頻器選用如下:

4 主回路原理圖:

如下圖所示, 變頻器采用ALPHA6000高性能通用變頻器，電機采用異步電動機,一個變頻器驅(qū)動一臺電機,每臺變頻前加空氣開關(guān)獨立供電,方便檢修調(diào)試.空氣開關(guān)選用施耐德系列的,該開關(guān)有完善可靠的短路.過流保護措施,配合變頻器的短路,過流保護可靠實現(xiàn)系統(tǒng)的雙重保護.

5 控制回路的要求:

      a 可實現(xiàn)主傳動部位在較大的范圍內(nèi)均勻的調(diào)節(jié)速度,且各傳動部位要求速度同步.

      b 車速要有較高的穩(wěn)定裕度:總車速提升、下降要平穩(wěn)。當出現(xiàn)負荷變化或其它干擾導致某分部的速度變化時，應保持能及時調(diào)整.

      c 各部位具有單動、聯(lián)動功能。方便檢修調(diào)試.

6 同步控制以及各分部微調(diào)

驅(qū)網(wǎng)輥變頻器通過主速給定電位器給定系統(tǒng)速度,其它變頻器分別與其實現(xiàn)級聯(lián)控制.響應驅(qū)網(wǎng)輥的速度,從而保證系統(tǒng)同步要求. 另與起級聯(lián)的變頻器可獨立實現(xiàn)速度微調(diào),且在某臺變頻器實現(xiàn)微調(diào)后,其后面的變頻器則響應的進行自動修調(diào),以保證同步。驅(qū)網(wǎng)輥與真空伏輥變頻器實現(xiàn)負荷分配控制。

四  系統(tǒng)優(yōu)點

1    變頻器體積小重量輕，不必加設控制盤，安裝容易，調(diào)試簡單，操作方便，噪音小無振動。

2    調(diào)速精度高，當負荷和網(wǎng)絡電壓變化時（340—420V）其電機轉(zhuǎn)速無變化，故適應性很強。

3    有齊全的保護機能，集成度高，所以可靠性高，變頻器具有自診斷功能，檢修方便，大大減少停機的時間，提高了生產(chǎn)效率。

4    實現(xiàn)無級調(diào)速，起動電流小，對機械和電網(wǎng)無沖擊，并有良好的節(jié)能效果，可節(jié)電30%左右。