摘 要：紙漿生產(chǎn)線(xiàn)是由一系列配套設備組成的，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，目前先進(jìn)的生產(chǎn)線(xiàn)重要傳動(dòng)均采用變頻器驅動(dòng)，木片磨漿機是紙漿生產(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(xiàn)上的應用為例，說(shuō)明了制漿生產(chǎn)線(xiàn)的控制系統以及大型木片磨漿機的對電氣傳動(dòng)的要求。

    關(guān)鍵詞：紙漿生產(chǎn)線(xiàn) 木片磨漿機 變頻器 

    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模紙漿生產(chǎn)設備的缺乏，紙漿遠不能滿(mǎn)足日益發(fā)展的造紙工業(yè)的需要，目前我國人均用紙量?jì)H為27-30公斤，而國外發(fā)達國家人均用紙量為200-300公斤，為了彌補原料的不足，紙漿制品每年要從國外進(jìn)口相當數量的紙漿。

    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)的方法或機械的方法或兩者結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

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

                    
                                       圖2 木片磨漿機

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

    二、紙漿生產(chǎn)線(xiàn)控制系統 

    整套生產(chǎn)設備控制系統拓撲圖3所示，中央控制系統DCS與整條生產(chǎn)線(xiàn)所有執行元器件與傳感器之間全部采用PROFIBUS通訊，為保證生產(chǎn)線(xiàn)的安全，各關(guān)鍵傳動(dòng)設備附近均安裝有攝像頭，DCS通過(guò)以太網(wǎng)采集所有攝像頭數據，實(shí)時(shí)監控各傳動(dòng)系統的現場(chǎng)情況。

    中央控制系統控制所有變頻器的啟停、頻率給定、故障復位等命令，同時(shí)采集所有變頻器的電流、電壓、母線(xiàn)電壓、運行頻率等數據對各臺變頻器進(jìn)行實(shí)時(shí)監控。

           
                       圖3 生產(chǎn)線(xiàn)控制系統拓撲圖

    三、木片磨漿機電氣傳動(dòng)特點(diǎn)

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

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

    啟動(dòng)轉矩大，木片磨漿機在啟動(dòng)時(shí)需要克服轉動(dòng)慣量與摩擦力矩，在啟動(dòng)時(shí)候需要足夠的轉矩；

    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；

    電機需要超基頻運行，為提高生產(chǎn)效率，在特殊情況下需要電機基頻以上運行；

    需要變頻器具有很強抗電網(wǎng)波動(dòng)的能力，由于工廠(chǎng)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(xiàn)正常運行，所有變頻器的抗電網(wǎng)波動(dòng)能力均能達到±15%；

    具有高可靠性，木片磨漿機一旦出現故障，整條生產(chǎn)線(xiàn)必須停下來(lái)，給工廠(chǎng)造成很大的經(jīng)濟損失，所有該工廠(chǎng)要求變頻器24小時(shí)不間斷運行時(shí)間至少在3個(gè)月以上。

    四、變頻器調試

    由于木片磨漿機在啟動(dòng)時(shí)需要輸出2倍的電機額定轉矩，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，使電機能在50HZ以上運行；

    啟用Goodrive300變頻器的磁通制動(dòng)功能，使電機在減速時(shí)一部分能量消耗在電機上，滿(mǎn)足減速時(shí)間的要求；

    啟用Goodrive300變頻器的過(guò)壓失速與過(guò)流保護功能，保證變頻器在加減速過(guò)程中不出現故障而影響生產(chǎn)。

    由于Goodrive300變頻器可以適應電網(wǎng)±15%的波動(dòng)，所以能適應該廠(chǎng)的電網(wǎng)條件而不發(fā)生故障。

    五、結束語(yǔ)

    該生產(chǎn)線(xiàn)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(mǎn)足紙漿生產(chǎn)線(xiàn)木片磨漿機的生產(chǎn)工藝要求，目前英威騰Goodrive300變頻器在該企業(yè)贏(yíng)得了非常好的認可。

    參考文獻

    [1] 《Goodrive 300變頻器產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)》深圳市英威騰股份有限公司

    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)供應商，2010年在深交所A股上市，股票代碼：002334。英威騰是國家火炬計劃重點(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、電機控制、節能環(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、伺服系統、PLC、HMI、電機和電主軸、SVG、UPS、光伏逆變器等。英威騰現有員工1600多人，大型生產(chǎn)基地4個(gè)，營(yíng)銷(xiāo)網(wǎng)絡(luò )遍布國內及海外60多個(gè)國家和地區。

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