一、概述

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。而造紙機械的車速控制歷來是造紙工業的薄弱環節。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，穩定性和可調性又直接影響到紙張的產量和質量。

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，盡管直流勵磁調速電機具有調速性能好，啟動轉矩大等優點，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。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。

二、工藝要求

為了能生產出質量標準較高的產品，紙機對傳動系統有如下的工藝要求:

      a 紙機工作速度要有較大的調節范圍:為了使造紙機具有較強的產品、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均勻的調節速度。

      b 車速要有較高的穩定裕度:總車速提升、下降要平穩。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。為了穩定紙的定量和和質量、減少紙幅斷頭，要求紙機穩速。

      c 各分部間速比可調、穩定.。當出現負荷變化或其它干擾導致某分部的速度變化時，應保持能及時調整，使分部速比的變化不超過規定的范圍。

      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 為了檢修和清洗各分部的運行工況，各分部應單獨微調，同時同步速度中各分部的速度調整在不同的值，才能做到以后的同步控制。

三、系統配置

1 主回路:

紙機由驅網輥，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變頻器驅動.實現無級調速.

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,一個變頻器驅動一臺電機,每臺變頻前加空氣開關獨立供電,方便檢修調試.空氣開關選用施耐德系列的,該開關有完善可靠的短路.過流保護措施,配合變頻器的短路,過流保護可靠實現系統的雙重保護.

5 控制回路的要求:

      a 可實現主傳動部位在較大的范圍內均勻的調節速度,且各傳動部位要求速度同步.

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

      c 各部位具有單動、聯動功能。方便檢修調試.

6 同步控制以及各分部微調

驅網輥變頻器通過主速給定電位器給定系統速度,其它變頻器分別與其實現級聯控制.響應驅網輥的速度,從而保證系統同步要求. 另與起級聯的變頻器可獨立實現速度微調,且在某臺變頻器實現微調后,其后面的變頻器則響應的進行自動修調,以保證同步。驅網輥與真空伏輥變頻器實現負荷分配控制。

四  系統優點

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

2    調速精度高，當負荷和網絡電壓變化時（340—420V）其電機轉速無變化，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，提高了生產效率。

4    實現無級調速，起動電流小，對機械和電網無沖擊，并有良好的節能效果，可節電30%左右。