摘  要：紙漿生產(chǎn)線是由一系列配套設(shè)備組成的，為提高生產(chǎn)效率、保證紙漿的質(zhì)量，各傳動(dòng)部分需要高度的協(xié)調(diào)，目前先進(jìn)的生產(chǎn)線重要傳動(dòng)均采用變頻器驅(qū)動(dòng)，木片磨漿機(jī)是紙漿生產(chǎn)非常關(guān)鍵的部分，本文以英威騰電氣股份有限公司Goodrive300變頻器在某大型紙漿生產(chǎn)線上的應(yīng)用為例，說(shuō)明了制漿生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)以及大型木片磨漿機(jī)的對(duì)電氣傳動(dòng)的要求。

關(guān)鍵詞：紙漿生產(chǎn)線  木片磨漿機(jī)  變頻器

一、引言

紙漿是造紙的基本原料，由于我國(guó)木材資源以及大規(guī)模紙漿生產(chǎn)設(shè)備的缺乏，紙漿遠(yuǎn)不能滿足日益發(fā)展的造紙工業(yè)的需要，目前我國(guó)人均用紙量?jī)H為27-30公斤，而國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家人均用紙量為200-300公斤，為了彌補(bǔ)原料的不足，紙漿制品每年要從國(guó)外進(jìn)口相當(dāng)數(shù)量的紙漿。

紙漿的原料主要有木材、竹、蘆葦、稻草、麥草、芒桿、棉桿、甘蔗渣、破布、廢棉、廢麻等類(lèi)植物纖維。

制漿是利用化學(xué)的方法或機(jī)械的方法或兩者結(jié)合的方法使植物纖維原料離解，變成本色紙漿或漂白紙漿的過(guò)程。以下為采用蘆葦造紙為例介紹其基本工藝過(guò)程。

圖1 造紙基本工藝流程

木片磨漿機(jī)是紙漿生產(chǎn)非常關(guān)鍵的設(shè)備，是將原木先削成木片，再將木片直接在大功率的盤(pán)磨機(jī)里磨解成漿，如圖2所示為木片磨漿機(jī)。

圖2 木片磨漿機(jī)

由于紙漿生產(chǎn)線是由一系列配套設(shè)備組成的，各傳動(dòng)部分需要高度的協(xié)調(diào)，目前先進(jìn)的生產(chǎn)線重要傳動(dòng)均采用變頻器驅(qū)動(dòng)，本文以英威騰電氣股份有限公司Goodrive300變頻器在某世界500強(qiáng)企業(yè)的紙漿生產(chǎn)線的應(yīng)用為例，說(shuō)明了紙漿生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)以及大型木片磨漿機(jī)的對(duì)電氣傳動(dòng)的要求。

二、紙漿生產(chǎn)線控制系統(tǒng)

整套生產(chǎn)設(shè)備控制系統(tǒng)拓?fù)鋱D3所示，中央控制系統(tǒng)DCS與整條生產(chǎn)線所有執(zhí)行元器件與傳感器之間全部采用PROFIBUS通訊，為保證生產(chǎn)線的安全，各關(guān)鍵傳動(dòng)設(shè)備附近均安裝有攝像頭，DCS通過(guò)以太網(wǎng)采集所有攝像頭數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)監(jiān)控各傳動(dòng)系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)情況。

中央控制系統(tǒng)控制所有變頻器的啟停、頻率給定、故障復(fù)位等命令，同時(shí)采集所有變頻器的電流、電壓、母線電壓、運(yùn)行頻率等數(shù)據(jù)對(duì)各臺(tái)變頻器進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。

圖3 生產(chǎn)線控制系統(tǒng)拓?fù)鋱D

三、木片磨漿機(jī)電氣傳動(dòng)特點(diǎn)

該制漿生產(chǎn)線上木片磨漿機(jī)的動(dòng)力由一臺(tái)250kW三相異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)，電機(jī)額定電壓為690V，同步轉(zhuǎn)速為1500轉(zhuǎn)/min，變頻器采用英威騰電氣股份有限公司定制生產(chǎn)的Goodrive300變頻器機(jī)器，額定輸出功率為280kW。

制漿生產(chǎn)線上的大型木片磨漿機(jī)由于其嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝，其電氣傳動(dòng)具有如下特點(diǎn)：

• 啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，木片磨漿機(jī)在啟動(dòng)時(shí)需要克服轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與摩擦力矩，在啟動(dòng)時(shí)候需要足夠的轉(zhuǎn)矩；
• 加減速時(shí)間短，加速時(shí)間不超過(guò)60S，在沒(méi)有配置制動(dòng)單元與制動(dòng)電阻的情況下，要求減速時(shí)間不超過(guò)30S；
• 電機(jī)需要超基頻運(yùn)行，為提高生產(chǎn)效率，在特殊情況下需要電機(jī)基頻以上運(yùn)行；
• 需要變頻器具有很強(qiáng)抗電網(wǎng)波動(dòng)的能力，由于工廠電力采用紙漿生產(chǎn)中的廢料發(fā)電，所有電網(wǎng)波動(dòng)較大，為保證生產(chǎn)線正常運(yùn)行，所有變頻器的抗電網(wǎng)波動(dòng)能力均能達(dá)到±15%；
• 具有高可靠性，木片磨漿機(jī)一旦出現(xiàn)故障，整條生產(chǎn)線必須停下來(lái)，給工廠造成很大的經(jīng)濟(jì)損失，所有該工廠要求變頻器24小時(shí)不間斷運(yùn)行時(shí)間至少在3個(gè)月以上。

四、變頻器調(diào)試

由于木片磨漿機(jī)在啟動(dòng)時(shí)需要輸出2倍的電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩，同時(shí)又保證變頻器不過(guò)流，所以變頻器采用矢量開(kāi)環(huán)控制模式；具有以下特點(diǎn)：

? ◆ 啟用Goodrive300變頻器的弱磁功能，使電機(jī)能在50HZ以上運(yùn)行；
? ◆啟用Goodrive300變頻器的磁通制動(dòng)功能，使電機(jī)在減速時(shí)一部分能量消耗在電機(jī)上，滿足減速時(shí)間的要求；
? ◆啟用Goodrive300變頻器的過(guò)壓失速與過(guò)流保護(hù)功能，保證變頻器在加減速過(guò)程中不出現(xiàn)故障而影響生產(chǎn)。
由于Goodrive300變頻器可以適應(yīng)電網(wǎng)±15%的波動(dòng)，所以能適應(yīng)該廠的電網(wǎng)條件而不發(fā)生故障。

五、結(jié)束語(yǔ)

該生產(chǎn)線自投產(chǎn)一年來(lái)無(wú)故障生產(chǎn)，證明了英威騰Goodrive300變頻器在性能與可靠性方面完全可以滿足紙漿生產(chǎn)線木片磨漿機(jī)的生產(chǎn)工藝要求，目前英威騰Goodrive300變頻器在該企業(yè)贏得了非常好的認(rèn)可。

關(guān)于英威騰：

英威騰，成立于2002年，致力于成為全球領(lǐng)先、受人尊敬的電氣傳動(dòng)、工業(yè)控制、新能源領(lǐng)域的產(chǎn)品與服務(wù)供應(yīng)商，2010年在深交所A股上市，股票代碼：002334。英威騰是國(guó)家火炬計(jì)劃重點(diǎn)高新技術(shù)企業(yè)，目前擁有11家控股子公司，依托于電力電子、自動(dòng)控制、電機(jī)控制、節(jié)能環(huán)保、物聯(lián)網(wǎng)、信息化等關(guān)鍵技術(shù)的掌握，主要產(chǎn)品涵括高、中、低壓變頻器、電梯智能整體機(jī)、伺服系統(tǒng)、PLC、HMI、電機(jī)和電主軸、SVG、UPS、光伏逆變器等。英威騰現(xiàn)有員工1600多人，大型生產(chǎn)基地4個(gè)，營(yíng)銷(xiāo)網(wǎng)絡(luò)遍布國(guó)內(nèi)及海外60多個(gè)國(guó)家和地區(qū)。

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