紙漿生產(chǎn)線由一系列配套設(shè)備組成。為了提高生產(chǎn)效率，保證紙漿質(zhì)量，傳動(dòng)部件需要高度協(xié)調(diào)。目前先進(jìn)生產(chǎn)線關(guān)鍵的傳動(dòng)部分，都是利用矢量變頻器來進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制的。
一、引言
紙漿是造紙的基本原料，由于我國木材資源以及大規(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，目前我國人均用紙量僅為27-30公斤，與發(fā)達(dá)國家平均每人用紙量200-300公斤相比，為了彌補(bǔ)原料的不足，紙漿產(chǎn)品每年都有相當(dāng)數(shù)量的國外進(jìn)口。。
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、廢麻等類植物纖維。
制漿是指植物纖維原料通過化學(xué)方法或機(jī)械方法或兩者相結(jié)合的方式脫解成本色漿或漂白漿的過程。下面以蘆葦為例介紹了蘆葦造紙的基本流程。
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磨機(jī)里磨解成漿，如圖2所示為木片磨漿機(jī)。
與發(fā)達(dá)國家平均每人用紙量200-300公斤相比，為了彌補(bǔ)原料的不足，紙漿產(chǎn)品每年都有相當(dāng)數(shù)量的國外進(jìn)口。
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)。
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)場情況。
中央控制系統(tǒng)控制所有啟停、頻率給定、故障復(fù)位等命令，同時(shí)采集所有電流、電壓、母線電壓、運(yùn)行頻率等數(shù)據(jù)對(duì)各臺(tái)設(shè)備進(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，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60S，在沒有配置制動(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;
需要設(shè)備具有很強(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，設(shè)備抗電網(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，給工廠造成很大的經(jīng)濟(jì)損失，所有該工廠要求設(shè)備24小時(shí)不間斷運(yùn)行時(shí)間至少在3個(gè)月以上。
四、設(shè)備調(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)又保證設(shè)備不過流，所以變頻器采用矢量開環(huán)控制模式;具有以下特點(diǎn)：
弱磁功能，使電機(jī)能在50HZ以上運(yùn)行;
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;
過壓失速與過流保護(hù)功能，保證設(shè)備在加減速過程中不出現(xiàn)故障而影響生產(chǎn)。
設(shè)備可以適應(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
投產(chǎn)一年來無故障生產(chǎn)，證明變頻器在性能和可靠性方面完全能滿足，紙漿生產(chǎn)線木片磨漿機(jī)的生產(chǎn)工藝要求，目前，杭州三科變頻器在該企業(yè)得到了很好的認(rèn)可。
