一、引言
造紙工業是國民經濟的重要行業。國家信息中心經濟預測部的行業報告顯示,隨著原材料等主要資源價格的調整,造紙行業的成本增長再次上升,利潤增長的成本壓力再次加大。行業虧損增加,虧損企業虧損同比增長67.34%。成本上漲一方面是原材料、水、電、氣價格上漲,另一方面與能源浪費密切相關。中國造紙工業綜合能耗是發達國家的兩倍,噸漿用水量比世界先進水平高出近10倍。然而電力成本是造紙業的三大成本之一,作為造紙業的主要能源,每年所消耗的電力成本對于造紙企業來說是一筆不小負擔。
為了提高競爭力,實現可持續發展,在激烈的市場競爭中取勝,我國造紙企業必須降低成本,而節電是降低成本的主要手段。節能降耗,尤其是隨著變頻調速技術的發展,為造紙企業提高電能利用率,降低用電成本,增加經濟效益提供了廣闊的空間。
二、造紙機變頻改造的必要性
國內造紙機分機傳動設備,大多采用直流調速(大功率)和滑差電機(小功率)傳動,在生產過程中,由于機械磨損、皮帶打滑等因素,導致速度匹配失調,產生斷紙、不均勻厚度等現象。
(1)直流調速系統在紙機的發展史上占有重要的地位,但由于直流電機存在維護難、抗環境能力差,主要表現如下:
●整流子磨損嚴重,燒毀整流子的故障,導致停機時間長;
●直流電機維修困難多,要求高,修理費用也高;
●測速發電機易磨損,造成傳動系統精度低;
●直流調速控制系統復雜,調試困難,一般技工很難調出好的機器。
(2)交流滑差電動機兩部分構成,一個普通交流電機,一個轉差離合器,通過調整離合器勵磁線圈的電壓,來調節電機的確輸出速度,存在耗電量大,傳動效率低,速度精度差,速度不夠穩定,影響產品的質量。
三、造紙機械變頻控制系統簡介
造紙機械由流漿箱、網部、壓榨部、干燥部、壓光和卷繞組成。傳動系統是由多分支傳動點組成的速度鏈協調系統。為了降低能耗,優化產品質量,提高勞動生產率,現代造紙設備大多采用多電機分段傳動,即每個傳動分段安裝交流電機,并配備相應的變頻器,要求每個分段在一定范圍內實現同步控制和調速。造紙是一個連續的生產過程,因此生產線的連續有序控制成為制約成品紙質量和產量的瓶頸。采用變頻控制系統可以使傳動系統具有非常方便和準確的調速功能:
(1)在各個分動點之間能夠保持固定的傳動比,使得每個分動點在聯線上的速度一致。方便設備提速、減速,避免由于線速度差過大而使各傳動點斷紙;
(2)連續平穩地拖動紙機運行;
(3)具有平滑加減速功能。
目前在紙機分部傳動上使用的變頻器必須能同時具備以下特點:
(1)調速范圍寬,在全速度范圍內,效率必須在90%以上;
(2)功率因數高于0.9以上;
(3)輸入諧波電流總失真小于3%;
(4)采用可靠性高、技術成熟的標準器件igbt;
(5)能減少輸出諧波分量并有效降低dv/dt噪音和轉矩脈動的效果。
上述重載變頻器相關資料由杭州三科變頻器整理編輯。