日业 造纸机械变频应用.docx

日业造纸机械变频应用导语：日业造纸机械变频应用目前在纸机分部传动上使用的变频器必须能同时具备以下特点：1调速范围宽，在全速度范围内，效率必须在90%以上；2功率因数高于0.9以上；3输入谐波电流总失真小于3%；4采用可靠性高、技术成熟的标准器件IGBT；5能减少输出谐波分量并有效降低dv/dt噪音和转矩脉动的效果一、造纸机变频改造的前景和分析。据有关方面统计，我国拥有3780多万吨消费才能，单机消费才能在5万吨以上以及纸板机消费才能在10万吨以上的缺乏三分之一，尚有三分之二以上的消费才能需要投入巨资改造，其中至少三分之一的纸机需要局部或者全部更换原来的传动局部包括机械齿轮箱和电机传动，以进步车速或者降低能耗。我国造纸机分部传动设备，以前采用SCR直流调速方式，由于存在滑环和炭刷造成可靠性和精度不高，进而导致纸机的机械落后，最高车速也只有200m/min左右，很难同国外的1000m/min的高速纸机相比。造纸是一个连续消费的经过，因此消费线的连续和有序控制成为了制约成品纸质量和产量的瓶颈。直流调速系统在纸机的开展史上占有重要的地位，但由于直流电机存在维护难、抗环境才能差，主要表现如下： (1)整流子磨损严重,烧毁整流子的故障,导致停机时间长； (2)直流电机维修困难多,要求高,修理费用也高； (3)测速发电机易磨损，造成传动系统精度低； (4)直流调速控制系统复杂,调试困难,一般技工很难调出好的机器。沟通变频调速技术以其卓越的调速性能,显著的节电以及在国民经济领域的广泛适用性，而被公以为是一种最有前途的沟通调速方式。它不但具有直流电机优良的调速性能，同时具有沟通电机简单、可靠，因此逐渐被广泛应用由此看来，造纸机分部传动机械的变频化已是大势所趋。造纸机传动的变频改造有非常好的效果，如从工艺上改善纸品、增加产能、降低能耗、延长停机检修周期。以某厂改造一台长网纸机为例，它有两个分部：一个是烘缸干部，一个是网部湿部。根据工艺要求抄纸速度为20100m/min，纸页定量为930g/m2。一般纸机的传动精度要求到达13，由于速度变化范围大，最低定量为9g/m2,要求纸机的传动精度更高。因此，选择纸机的传动控制方案闭环系统。二、节能效益分析根据该厂改造前和改造后纸机能耗比照，如下：改造前的电功率：90米的车速P90=74A180V3220=13980W=13.98kW直流传动按一年消费300天计：整机用电=3002413.98=100656(kWh)改造后的电功率：90米的车速P90=1.73216A380V=10530W=10.53(kW)变频传动整机用电=3002410.53=75816(kWh)全年可节电=10065675816=24840(kWh)由此可以得出应用变频器后实际节能为：25%三、工艺效益分析纸机的运转率进步：27%以上由月平均产量得到，已排除其他因素可增产值：成品率进步：1.6%综上所述，采用变频器后进步纸机的运转性能，进一步进步了经济效率。四造纸附属设备的变频器应用分析造纸机的辅助设施包括以下几个系统：供浆系统、白水系统、真空系统、压缩空气系统、化学品制备及传送系统、供水系统、蒸汽系统等。为了使造纸机可以连续平衡地运转，它的辅助设施才能，一般应超过造纸机的最大消费才能的15%-30%，这将存在具大的能量损耗。供浆系统的变频应用供浆系统必须知足以下几个条件：1向造纸机输送的浆料要稳定，误差不能超过5%；2浆料的配比和浓度要稳定均匀；3储备一定的浆料量，使供浆才能可以调节，以适应造纸机车速和品种的改变；4对浆料进展净化优选5处理造纸机各局部损纸。通常情况下，供浆系统由供浆管路的浆泵、冲浆泵和净化设施的压力筛、除渣器组成，要达成以上五点目的，最主要就是要对浆泵和冲浆泵从全速运行变为可速度调节变频运行，最终知足供浆自动化。以冲浆泵为例来讲明变频器的速度控制流程：该变频控制宜采用双闭环系统的速度控制方式，外环是速度闭环，内环是电流或者转矩闭环。冲浆泵速度的设定值一方面是由浆速和网速比变化而获得，另一方面是来自于流浆箱的压力控制器。前者是主调，后者是微调。纸机的浆速和网速比根本上是恒定的，因此纸机的网速一旦变化，冲浆泵的转速也跟随变化；为了进步速度调节器的准确性和反映流浆箱的实际工艺经过，通常还需取流浆箱的压力PID控制输出值的的变化来作为冲浆泵附加的速度设定值。速度的实际值取自传动电机的实际速度采样，可通过旋转测速电机或者光电旋转编码器等检测装置获取。电流的设定值取自速度环的输出信号，电流的实际值取自各个传动点的沟通变频器输出端电流互感器的测量值。因此对于冲浆泵的变频调速而言，需对其进展PID控制，可到达理想节能效果。