█引言
造紙企業(yè)是高能耗企業(yè)每噸紙所耗電能在500度以上,,電能消耗十分嚴(yán)重。傳統(tǒng)的造紙機械的采用SCR直流調(diào)速(大功率)和滑差電機(小功率)傳動,,在生產(chǎn)過程中經(jīng)常由于機械磨損、傳動帶的打滑等因數(shù)造成速度匹配失調(diào),,形成斷紙,、厚度不均等現(xiàn)象。為了降低能耗,、優(yōu)化產(chǎn)品質(zhì)量,,提高勞動生產(chǎn)率、現(xiàn)代化的造紙設(shè)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(yīng)的變頻器,、要求各分部能夠?qū)崿F(xiàn)同步控制,也能夠在一定的范圍內(nèi)調(diào)速,。下面以天津某造紙廠為例,,闡述INVT-CHV100系列變頻器在造紙機械上的應(yīng)用。
█ 造紙工藝
造紙機械的基本組成部分按照紙張形成的順序分為網(wǎng)部,、壓榨,、前干燥、后壓榨,、后干燥,、壓光機、卷紙機等,。其工藝為流漿箱輸出的紙漿在網(wǎng)部脫水成型,,在壓榨部進行壓縮使紙層均勻,經(jīng)過前干燥進行干燥,,接著進入后壓榨進行施膠,,再進入后干燥器烘干處理,然后利用壓光機使紙張平滑,,最后通過卷紙機形成母紙卷,。造紙工藝流程圖如下所示:
造紙工藝流程圖:
造紙機械現(xiàn)場
█ 控制方案
天津某造紙廠造紙生產(chǎn)工藝的后干燥、壓光機、卷紙機原采用直流調(diào)速?,F(xiàn)采用INVT-CHV100系列變頻器進行多電機分部傳動控制,。具體控制要求是:(1)五臺變頻器均采用閉環(huán)矢量控制,從而增加變頻調(diào)速的控制精度及系統(tǒng)的啟動能力,。(2)前三臺烘干機與第四臺壓光機要求同一線速度運行,。(3)第四臺壓光,要求有轉(zhuǎn)矩到速度的轉(zhuǎn)換(自動)功能,。壓光機,,處于轉(zhuǎn)矩控制模式運行時,可以很好平衡紙張在從后干燥輥輸出的張力變化,,從而有效避免了紙張表面在壓光時滑壞,,同時,對于收卷側(cè)也提供了良好的送紙條件,。(4)第五臺為紙張收卷控制(卷紙機),,要求收卷時張力恒定,本系統(tǒng)沒有張力反饋,,因此,,在紙張的收卷處采用無張力反饋轉(zhuǎn)矩控制模式進行控制??刂葡到y(tǒng)的電氣接線圖如下圖所示:
五傳動點造紙系統(tǒng)電氣控制示意圖
系統(tǒng)第一臺變頻器采用模擬量AI1通道給定頻率,。第二臺至第四臺變頻器采用“A+B”的方式給定頻率,主頻率“A”采用前一級的變頻器模擬量輸出 “AO1”信號給定,,疊加頻率“B”采用模擬量AI2通道給定,,做為傳動速度的微調(diào),以實現(xiàn)系統(tǒng)的同步運行,。第五臺變頻器采用“CHV100+PG卡+張力卡”的控制方案,,張力控制模式為:無張力反饋速度控制。采用線速度法測量卷徑,,線速度的給定來源于第四臺變頻器的模擬量輸出“AO1”,。繼電器輸出作為故障指示。
█ 主要參數(shù)設(shè)置
(1)1#變頻器
P0.01 1 有PG矢量控制
P0.01 1 端子指令通道
P0.03 1 模擬量AI1給定頻率
P0.11 5 加速時間0
P0.12 2 減速時間0
P2.01 50 電機額定頻率
P2.02 1460 電機額定轉(zhuǎn)速
P2.03 380 電機額定電壓
P2.04 23 電機額定電流
P2.05 11 電機額定功率
P3.10 1000 PG參數(shù)
P3.11 1 PG方向選擇
P5.02 1 正轉(zhuǎn)運行
P5.03 7 故障復(fù)位
P5.04 6 自由停車
P6.04 3 故障輸出
(2)2#—4#變頻器
P0.00 1 有PG矢量控制
P0.01 1 端子指令通道
P0.03 1 模擬量AI1給定頻率
P0.04 0 模擬量AI2給定頻率
P0.06 2 A+B頻率給定
P0.11 5 加速時間0
P0.12 2 減速時間0
P2.01 50 電機額定頻率
P2.02 1460 電機額定轉(zhuǎn)速
P2.03 380 電機額定電壓
P2.04 23 電機額定電流
P2.05 11 電機額定功率
P3.10 1000 PG參數(shù)
P3.11 1 PG方向選擇
P3.13 30% 鍵盤設(shè)定轉(zhuǎn)矩(4#變頻器設(shè)置)
P5.02 1 正轉(zhuǎn)運行
P5.03 7 故障復(fù)位
P5.04 6 自由停車
P5.05 31 轉(zhuǎn)矩控制禁止(4#變頻器設(shè)置)
P6.04 3 故障輸出
(3)5#變頻器
P0.01 1 有PG矢量控制
P0.01 1 端子指令通道
P0.11 5 加速時間0
P0.12 2 減速時間0
P2.01 50 電機額定頻率
P2.02 1440 電機額定轉(zhuǎn)速
P2.03 380 電機額定電壓
P2.04 8.9 電機額定電流
P2.05 4 電機額定功率
P3.10 1000 PG參數(shù)
P3.11 1 PG方向選擇
PF.00 1 無張力反饋轉(zhuǎn)矩控制
PF.01 0 收卷模式
PF.04 120 最大張力
PF.06 63 張力數(shù)字設(shè)定
PF.10 25 張力錐度系數(shù)
PF.11 1 機械傳動比
PF.12 1.52 最大卷曲直徑
PF.14 0.5 卷曲直徑0
PF.18 0 線速度法
PF.22 260 最大線速度
PF.23 1 AI1線速度輸入
PF.24 0.5 最低線速度
PF.33 5 系統(tǒng)慣量補償系數(shù)
PF.34 800 材料密度
PF.35 1.5 材料寬度
█ 系統(tǒng)總結(jié)
實踐證明:INVT-CHV100有PG矢量(閉環(huán)矢量)變頻調(diào)速方案能夠很好的滿足造紙生產(chǎn)過程中的速度給定,、速度微調(diào),、加減速控制、速度/轉(zhuǎn)矩切換,、負(fù)荷分配,、收卷等控制要求。由于采用了CHV100高性能矢量變頻器,,系統(tǒng)具有起動轉(zhuǎn)矩大,、過載能力強,、動態(tài)響應(yīng)快、穩(wěn)速精度高等特點,。INVT- CHV100為造紙機械提供了完美的解決方案,,省去了PLC,降低了能耗,、提高了生產(chǎn)效率,、為用戶節(jié)省更多地成本、在中,、低速造紙行業(yè)得到了越來越廣泛的應(yīng)用,。
█ 參考文獻(xiàn)
1.《CHV系列矢量變頻器說明書》 深圳市英威騰電氣股份有限公司
2.《CHV系列矢量變頻器擴展卡說明書》 深圳市英威騰電氣股份有限公司
3.《造紙工藝與技術(shù)》 化學(xué)工業(yè)出版社出版