变频器在造纸行业应用
变频器在造纸行业调研报告
学院物理与电子工程学院
专业电气工程及其自动化
班级 14电气工程（2）班
学号1430230057
组长汪翀
组员舒俊鹏缪堂伟
完成日期2017年6月
目录
变频器在造纸工业中的应用 (3)
1 前言 (3)
2 造纸机变频改造的前景和分析 (3)
3 造纸附属设备的变频器应用分析 (4)
3.1 供浆系统的变频应用 (4)
3.2 压缩空气系统的变频应用 (5)
3.3 化学品制备及传送系统的变频应用 (5)
3.4 干燥部通风系统的变频应用 (6)
3.5 水系统的变频应用 (6)
4 传动系统的深入调研 (7)
4.1 干部传动控制 (7)
4.2 可控张力和转矩 (8)
4.3 直接传动系统 (8)
5 结语 (10)
变频器在造纸工业中的应用
1前言
我们小组做的调研时变频器在造纸行业的应用，组里每位成员对变频器在造纸行业都作了一份调研，汪翀做的是整个造纸行业的调研，给组员确定了一个大概的方向，大致介绍了造纸机的辅助设施包括以下几个系统:供浆系统、白水系统、真空系统、压缩空气系统、化学品制备及传送系统、供水系统、蒸汽系统、控制系统。所以说我们组员商量是不是可以在这几个系统中某几个系统来做进一步深入研究。于是汪翀让组员在其中选个具体的系统进行调研，所以缪堂伟做了一个燃煤蒸汽锅炉引风机控制系统的调研，舒俊鹏调研了压缩空气系统。经过最后所有因素的考虑，最后我们决定深入调研传动系统。
2造纸机变频改造的前景和分析
据有关方面统计,我国拥有的3780多万t生产能力中,单机生产能力在5万t 以上以及纸板机生产能力在10万t以上的不足1/3,尚有2/3以上的生产能力需要投入巨资改造,其中至少1/3的纸机需要部分或全部更换原来的传动部分(包括机械齿轮箱和电机传动),以提高车速或降低能耗。
根据装机功率的概算,可以预计:在今后5年间大约有30万kW装机功率需要投入改造。按改造系统1kW/1500元计算,将会有4.5亿元左右的变频器市场,由于涉及国内本地化改造项目,将会有相当数量的国产变频器被采用,因此国产变频器市场潜力巨大,应该引起足够重视。
我国造纸机分部传动设备以前采用SCR直流调速方式,由于存在滑环和炭刷造成可靠性和精度不高,从而导致纸机性能落后,最高车速只有400m/min左右,很难同国外的1000m/min的高速纸机相比。
交流变频调速技术以其卓越的调速性能、显著的节电以及在国民经济领域的广泛适用性,而被公认为是一种最有前途的交流调速方式。它不但具有直流电机优良的调速性能,同时具有交流电机的简单性、可靠性,因而逐渐被广泛应用。由
此看来,造纸机分部传动的变频化已是大势所趋。
所以我们组认为变频器在造纸行业占优很大的市场，而且变频器在造纸行业的应用会逐步增大，如果把变频器深入到造纸行业是一个很好的挣钱机会！
3造纸附属设备的变频器应用分析
造纸机的辅助设施包括以下几个系统:供浆系统、白水系统、真空系统、压缩空气系统、化学品制备及传送系统、供水系统、蒸汽系统等。为了使造纸机能够连续均衡地运转,它的辅助设施能力一般应超过造纸机最大生产能力的15%～30%。变频器在该处的应用尚未引起足够重视。所以我们认为变频器既然在造纸的辅助设备系统上没引起别人足够重视那一定有很大的市场和发掘意义。所以我们在这些系统中都做了大概的了解。有研究的结果表明总的费用节省大概是一台相同规模纸机，20%是来自获得的节省额，80%是用户的成本。所以我们觉得节省额部分可以获得利润，从而想到是不是传动系统能够有很多的节省额，所以我们深入调研了传动系统。
3.1供浆系统的变频应用
供浆系统必须满足下列几个条件:①向造纸机输送的浆料量要稳定,误差不能超过±5%;②浆料的配比和浓度要稳定均匀;③贮备一定的浆料量,使供浆能力可以调节,以适应造纸机车速和品种的改变;④对浆料进行净化精选;⑤处理造纸机各部分损纸。
通常情况下,供浆系统由供浆管路的浆泵、冲浆泵和净化设施的压力筛、除渣器组成,要达到以上5点目的,最主要就是要对浆泵和冲浆泵从全速运行变为可速度调节变频运行,最终满足供浆自动化。
以冲浆泵为例来说明变频器的速度控制流程:该变频控制宜采用双闭环系统的速度控制方式,外环是速度闭环,内环是电流或转矩闭环。冲浆泵速度的设定值一方面是由浆速和网速比变化而获得,另一方面是来自于流浆箱的压力控制器。前者是主调,后者是微调。纸机的浆速和网速比基本上是恒定的,因此当纸机网速变化,冲浆泵的转速也随之变化;为了提高速度调节器的精确性和反映流浆箱的实
际工艺过程,通常还需取流浆箱的压力PID控制输出值±5%的变化来作为冲浆泵附加的速度设定值。速度的实际值取自传动电机的实际速度采样,可通过旋转测速电机或光电旋转编码器等检测装置获取。电流的设定值取自速度环的输出信号,电流的实际值取自各个传动点的交流变频器输出端电流互感器的测量值。因此对于冲浆泵的变频调速而言,需要对其进行PID控制,需正确选择速度反馈方式和PID的各类参数。了解这一点,对选择变频器的型号非常重要。
3.2压缩空气系统的变频应用
压缩空气常用于造纸机网部与压榨部的气动加压升降装置、网毯的校正装置、气垫式流浆箱、引纸设备、涂布气刀以及各种气动仪表和调节装置等处。
压缩空气系统中,主要设备有空气压缩机、储气罐、减压阀、空气过滤器、汽水分离器及安全阀等,造纸机上通常压力需要为500～600kPa左右。在大多数纸厂中,通过2台以上的空压机并列运行,然后通过储气罐来保持压力恒定。
由于压缩机功率较大且控制压力一般通过加载或卸载来调节,电动机始终处于全速运行状态。实践表明该控制方式耗能巨大,浪费严重。目前采用1台变频多台工频的方式控制压缩机组,并组成压力闭环。
3.3化学品制备及传送系统的变频应用
由于在脱墨、制浆、涂布、施胶等部位要用到大量的化学品,其使用量与纸机多传动的速度成正比,所以在化学品的传送系统(如泵)必须采用无级交流调速系统,其首选为变频器。主要是基于该化学品泵的功率较小,一般都在0.4～5.5kW 之间,而这一功率段的变频器的性能价格比已经属于最优,多年前还在广泛使用的电磁调速和无级调速齿轮泵都已经面临淘汰。根据最新市场统计,中等品牌的最低功率变频器已经跌至千元以下。
在化学品制备中要用到大量的研磨设备,如球磨、胶体磨、砂磨、高切变分散搅拌器等,它们最大的特点就是高功率、高耗能、使用环境恶劣。目前已经有厂家在研磨设备上应用变频器,并取得了良好效果。
以砂磨机为例,其工作原理是将待研磨的涂料经送料泵输入筒体后,在高速旋转分散盘的带动下,遭到研磨介质的强烈撞击、研磨而被分散混合到溶剂中,制成
合格涂料,然后经顶筛过滤流出。该设备的主电机为200kW,在未使用变频器之前,通常是在启动前期,采用点动方式多次(3次以上)重复以使涂料与研磨介质混合均匀;针对不同的涂料,有时需要不同的工艺转速,但实际上只能满速运行;无法掌握进料量来保证主电机不过载;耗能非常严重。而使用200kW变频器就能很好地解决以上问题,可以方便地设置点动速度和慢速运行时间,确保涂料与介质混合达到最均匀;可以在线无级调速,不同品种使用不同的研磨速度;通过电机实际运行电流控制进料量,且有过载预报警功能和免跳闸功能;节能率一般可达20%以上;降低了齿轮箱的损耗,避免了工频启动对齿轮箱的冲击;由于启动时电流平缓,避免了对电网的冲击,提高了电网的安全运行。目前在山东、黑龙江、海南等地的造纸企业已经有了小批量应用。
3.4干燥部通风系统的变频应用
在干燥部,纸页中蒸发出来的所有水分被空气吸收后,必须通过强制通风不断地从造纸车间排除。干·57·专题论坛《中国造纸》2004年第23卷第7期燥部通风良好与否,直接影响纸页中水分的蒸发速度和整个干燥过程的经济性;通风良好,可降低空气中的蒸汽饱和度,降低烘缸蒸汽消耗量,提高干燥速度。
排除干燥部蒸发水量所必需的空气量,与进入以及排出的空气温度和湿度有关,也与采用的通风系统、气候条件和季节有关。在现代纸机中采用强制的空气循环以求高效,用进气鼓风机将加热到80℃左右的干燥空气送进干燥部下层,使在烘缸之间吸附热汽形成向上的气流,然后通过排气抽风机将汇集在气罩中的湿热空气抽出室外(最后回收余热)。在高速纸机中,由于烘缸数量增多,通常都分成几段鼓风机和排风机组。采用变频器后,可以根据通风空气量的计算公式,随时调节进气量(鼓风机的转速)和排气量(排风机的转速),而无须采用传统的风门控制,进一步降低能耗,降低风机的噪音,提高机械寿命。
3.5水系统的变频应用
纸机是个耗水大户,包括白水系统、污水系统、密封水系统、喷淋系统、清水系统等,都需要用到管网恒压力供水,但传统的控压都通过旁路和调节阀来进行,很少用到变频器。由于本国国内水资源的普遍缺乏,而变频器的应用将可以节水
10%和节能30%,必然会降低纸厂的日常运行成本。
变频器在水系统上使用通常有2种模式:①变频固定方式:变频器变频输出固定控制1台泵而其余各泵由工频电网直接供电,它们的启停信号由PLC进行逻辑控制;②变频循环方式:变频器按照一定顺序轮流驱动各泵运行。变频器能根据压力闭环控制要求自动确定运行泵台数(在设定范围内),同一时刻只有1台泵由变频驱动。当变频器驱动的泵运行到设定的上限频率而需要增加泵时,变频器将该泵切换到工频运行,同时驱动另1台泵变频运行。
4传动系统的深入调研
4.1干部传动控制
由于干部的纸张已经建立了张力，所以，干部的控制以张力为目标。对张力容易发生变化的区域内的传动点采用转矩/张力控制，而对张力不容易发生变化的区域内的传动点则采用速度闭环控制。HZ-3000控制网络还提供了系统连锁（安全连锁、工艺连锁、起动连锁、停机连锁、断纸连锁、故障连锁等）和系统保护（相序监测、缺相监测、欠压监测、过压监测、瞬间过流保护、长时过流保护、编码器信号丢失报警和保护、超频、超速报警和保护、接地故障报警、通讯故障报警等）。由于在纸机传动控制系统中采用了通讯网络技术，纸机各传动分部的数据和系统连锁信息能通过通讯网络直接传送到信息层网络，即以太网。而以太网采用公开的通讯协议（EtherNetIP），因此能将数据传送给其它系统（如MCS、DCS和QCS系统）。
SIED造纸系统包括三部分：（1）工业PC机并预装先进的工控软件作为上机，用于过程、生产流程、机械和设备的可视化操作。通过MPI（多点接口）与PLC 主站通讯。（2）PLC主站采用先进的高性能PLC系统配置，并提供标准工具及软件对硬件进行配置、参数设置、编程、操作、诊断。通过PROFIBUS-DP接口连接到现场级PROFIBUS-DP网络上，以12Mbit/s的通讯速度与下一级HMI人机界面或传动控制装置通讯。（3）HMI人机界面或传动控制装置通过PROFIBUS-DP接口连接到现场PROFIBUS-DP网络上。HMI人机界面或传动控制装置完成对现场数据的采集，并通过现场级PROFIBUS——DP网络交换数据和接受PLC主站指令并向
PLC主站发送数据。
4.2可控张力和转矩
在纸和纸板工业生产中，通常都需要进行张力和卷取控制，以生产符合要求的纸材，如超级压光机、复卷机、机外涂布机、切纸机等。目前，矢量变频器对于转矩和张力的控制已经可以基本满足造纸生产工艺的要求，其采用的方式主要有两种：闭环张力控制和开环张力控制。
张力闭环，是通过张力检测装置反馈张力信号与张力的设定值构成PID闭环，然后调整变频器的输出频率命令（速度模式）或输出转矩指令（转矩模式）。此方案可以适用于高精度的张力控制场合，如复卷机的张力控制。
但对于要求并不要求严格、又要求性价比高的收卷来说，可以采用比较实用的矢量变频器限转矩方法，可以省去张力传感器、PID控制器，而只需要简单的变频器加PLC控制即可。在这种控制方式下，实际张力还是必须要知道的，无非它是通过变频器内部的检测和计算来获取的，从而省去张力检测装置，降低了系统的成本和难度。
矢量控制的变频器是通过对电机磁通电流和转矩电流的解耦控制，实现了转矩的快速响应和准确控制，可以很高的控制精度进行宽范围的调速运行。
就目前的技术而言，具有收卷和放卷控制的变频器已经在纸机传动的很多设备进行了广泛的应用，并以简介的配置和灵活的应用获得了用户的好评。
4.3直接传动系统
ABB从事纸机传动系统的供应已经有100年的历史了。初期是采用长轴传动，在上世纪六十年代开始被直流分部传动所替代。1983年，ABB公司第一个将交流的分部传动概念运用到纸机工业中。现在看来，所有的新纸机和大部分的纸机改造会采用交流分部传动。
为了更大程度上提高可靠性和降低运行周期成本，ABB在20世纪90年代中期开始着手发展一个新的纸机传动系统。其目标就是将一个高转矩直接耦合到纸机的传动端，从而可以在大部分情况下省去传动电机和纸机部分耦合的机械部分（如齿轮箱等）。
新一代纸机传动的第一个例子是在1999年中期在芬兰的一家纸机上，它已经成功运行到现在。该传动的功率是在234转/分时输出90KW。ABB其实是用“虚拟的数字齿轮箱”来替代了真正的机械齿轮箱。
在直接传动系统中，马达是通过一个传统的低速连接器直接耦合到纸机部分的。该电机是同步永磁电动机。ABB能提供这种专为纸机配套的系列电机产品。传动柜通常是由ABB的ACS600/800变频器组成的。关于变频器的硬件组成是与传统的交流异步传动一致的，都可以采用风冷和水冷。而软件的设计则是专用的永磁电机驱动软件。同步电机允许在纸机上采用无编码器的运行方式。传动部分的控制系统、应用软件以及人机界面的控制这几部分都是跟ABB在纸机上的解决方案一致。因此，直接传动能与其他的ABB传动方案同时并列运行，而且ACS600/800无须更换就可以升级到新的直接传动系统。
随着直接传动技术的发展，一个更简单的纸机传动系统现在看来已经可以出现在人们的面前。<[工业电器网-cnelc]BR>在通常的纸机传动中，齿轮电机的速度通常都是在1500转/分到1800转/分。然后通过选择合适的齿轮比就可以获取合适的纸机运行速度。而在直接传动中，电机的额定转速通常是在300转/分到600转/分。使用一个传统的异步电机在此速度下运行，电机的尺寸将至少会是现在的2倍。很明显这样既不实用也不有效，因此这也是我们要发展新电机的一个原因。在新的永磁电机中，用永磁体替代了异步电机的鼠笼式导体。
在新的转子设计中，已经充分注意到降低转矩谐振以满足纸机运行所需要的光滑转矩特性。既然转子是实际上不耗能的，电机就能设计成更高的功率段，而且允许有更高的定子能量损耗。由于转子是永磁体，定子电流不再需要用做转子的励磁部分，因此能够产生更有效的转矩。几乎由定子产生的损耗如采用水冷式还能达到更高的负载稳定性能。
用户将从直接传动中获益，采用直接传动的好处主要有：
（1）由于采用更少的机械传动部件可以使工厂节省工程施工成本和安装费用；
（2）直接采用同步电机，降低了转矩脉动，能更好地保证纸机运行可靠性；（3）更少的机械传动部件和省去了编码器使得纸机具有更高的可靠性；
（4）由于采用更少的零部件使得系统更加简单，维修成本也大为降低；
（5）更低的能量损耗。
几年前ABB公司就已经与一家叫RSO的咨询公司合作开展对将传统的齿轮
传动更换直接传动后节能的研究，这里就讲讲当时这项研究的主要部分。这项课题的研究方向就是针对一个现代的、高容量的纸机。运行成本的节省是从用户的观点出发来考虑的。运行成本的节省包括在齿轮箱、联结器、附件和备件以及齿轮的附件系统。在建筑结构的投资、相关的工程施工工作等也需要计算在内。所有者的费用能分为运行费用、维护费用以及所引起的其他费用。直接传动系统省去了齿轮箱，尺寸的减少也可以节省厂房空间和传动的基础部分。对纸机部分的影响也同时省去了对该部分进行计划的成本。在对齿轮箱传动改造后可以腾出更多的空间来放置新的设备。影响纸机的因素包括地面设备的安置、电气室的配置和其他的电气设备等，同时也包括了维护人员日常的巡检通道、排风机的通风等。间接的受益还包括提供了一个更大的工作空间。
5结语
随着我国造纸工业的快速发展,变频器也将在造纸工业中大显身手,但必须注意到市场竞争的激烈将导致高中低端纸机的变频器正在日益分化,如何抓住机遇、迎接挑战,将是国内变频器业者需要商讨的问题。
参考文献
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[2]王海洲.造纸废水处理系统改造的实践[J].国际造纸,2003,22(1):11
[3]曹振雷.快速增长的中国纸板工业.造纸信息,2003(7):13
透平真空设备在造纸行业应用
透平真空设备在造纸行业应用
造纸真空系统中两种常见的真空发生设备-水环真空泵和透平风机的综合比较 水环真空泵和透平风机是现代造纸真空系统中最常见的两种真空发生设备，通过比较两者的发展历史、工作原理、结构特征和在造纸真空系统的应用特点，总结两者的优点和缺点，希望能给造纸行业的相关技术人员选用真空发生设备时提供参考。 1、前言 水环真空泵是造纸真空系统最普遍使用的设备，为造纸行业技术人员所熟知。而透平风机在中国的造纸行业应用引入比较晚，从2007 年才开始正式有投入使用，造纸行业的相关技术人员了解甚少，常被视为是“新技术”。事实上这两种真空发生设备发明的时间非常接近，在造纸行业中使用都有较长的历史。两者各有优劣，不能相互取代，故一直在造纸行业共存，在现有的技术条件下，水环真空泵更具优势，仍占据市场主导地位。 2、发展历史的比较
水环真空泵分别于1903 年由美国人Houis Nash和1905 年由西门子公司在相互不了解的情况下发明出来。现时在中国造纸行业中常见的水环真空泵有几种，其中2BE1 系列和2BE3 系列平板泵分别于上世纪70 年代末和80 年代由西门子公司设计制造，CBF 系列平板泵由广东省佛山水泵厂有限公司于 1999 年设计制造;CL 系列和904 系列锥体泵分别于1962 年和1984 年由纳氏公司研制。水环真空泵在造纸真空系统有超过80 年的应用历史，世界上90%的造纸厂均采用水环真空泵组建真空系统。现时国内外都有大量生产用于造纸真空系统水环真空泵的厂家。 透平风机同样出现在20 世纪初，最初作为压缩机使用。1900 年由法国拉托厂首先制造出第一台透平压缩机。瑞士的苏尔寿公司从1903 年开始研制透平压缩机，是最早生产透平真空风机的厂家之一，2001 年苏尔寿公司并入德国曼集国，组建成现在的曼透平公司。曼透平公司是现时在中国能提供造纸真空泵系统 用透平真空风机的主流厂家，该公司生产的透平风机在造纸真空系统有超过60 年的应用历史，
2018十大国产变频器品牌排名【干货】
2018十大国产变频器品牌排名分析 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！ 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、数控系统、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 2018国产变频器十大品牌排名（不分先后）： 1、德力西变频器(中国德力西控股集团有限公司) 2、英威腾(深圳市英威腾电气股份有限公司) 3、烟台惠丰(烟台惠丰电子有限公司) 4、成都佳灵(成都佳灵电气制造有限公司) 5、台达(台达电子工业股份有限公司) 6、深圳汇川(深圳市汇川技术股份有限公司) 7、普传科技(普传科技股份有限公司) 8、风光电子(山东新风光电子科技发展有限公司) 9、合康亿盛(北京合康亿盛变频科技股份有限公司) 10、利德华福(北京利德华福电气技术有限公司) 变频器十大品牌之一的德力西变频器 德力西变频器特点论述： 德力西变频器主要运用于电力工业、石油化工、冶金、水资源等工业中的风机、水泵、压缩机等，尤其是应用在高压大功率的风机和泵类机械中，取代传统挡风板、节流阀，可以根据负荷大小适时控制风量和流量，显著提高的节能效果。另外，还可以改善和适应运行环境，平滑加减速、提高加工工艺等功能。 德力西变频器由于采用变频调速后，风机、泵类负载的节能效果最明显，节电率可达到20%～60%，这是因为风机水泵的耗用功率与转速的三次方成比例，当用户需要的平均流
量较小时，风机、水泵的转速较低，其节能效果也是十分可观的。而传统的挡板和法门进行流量调节时，耗用功率变化不大。由于这类负载很多，约占交流电动机总容量的20%～30%，它们的节能就具有非常重要的意义。对于一些在低速运行的恒转矩负载，如传送带等，变频调速也可节能。除此之外，原有调速方式耗能较大者(如绕线转子电动机等)，原有调速方式比较庞杂，效率较低者(如龙门刨床等)，采用了变频调速后，节能效果也很明显。 变频调速很容易实现电动机的正、反转。只需要改变德力西变频器内部逆变管的开关顺序，即可实现输出换相，也不存在因换相不当而烧毁电动机的问题。变频调速系统起动大都是从低速开始，频率较低。加、减速时间可以任意设定，故加、减速时间比较平缓，起动电流较小，可以进行较高频率的起停。变频调速系统制动时，德力西变频器可以利用自己的制动回路，将机械负载的能量消耗在制动电阻上，也可回馈给供电电网，但回馈给电网需增加专用附件，投资较大。除此之外，变频器还具有直流制动功能，需要制动时，德力西变频器给电动机加上一个直流电压，进行制动，则无需另加制动控制电路。 英威腾变频器特点论述： 英威腾电气公司在吸收国外先进技术的基础上，结合近十年变频推广的应用经验和当今电力电子最新控制技术，目前已开发研制出了CHV、CHE、CHF、中压、高压等几大系列、上百种规格型号的高性能变频器，在石化、钢铁、建材、油田、化工、纺织、印刷、塑胶、机床、矿山等行业领域大量成功应用。现将几种产品介绍如下： 英威腾CHF变频器的特点有： 1、优化的V/F控制(采用DSP控制系统，完成优化的V/F控制，比传统V/F控制更具优越的性能)。 2、经济型结构(G/P合一，更能满足大部分客户的功能需求)。 3、独立外引键盘(可实现本机键盘与外引键盘的双重控制及变频器运行状态的监视)。
2640550特种纸机网部说明书
目录 一、概述 二、主要技术规范 三、主要结构简述 四、安装及试运转 五、使用与维护
第一章概述 2640/500长网多缸优质文化纸机，左手机各一台，图号为HX1022-0，二层楼布置。 第二章主要技术规范 1、生产品种：优质文化用纸、轻量涂布纸等 2、净纸宽：2640mm 3、成纸定量：35g/m2 4、生产能力：127t/d 5、网宽：3150mm 6、轨距：3800m 7、工作车速：550m/min 8、设计车速：600m/min 9、传动方式：交流变频电机分部传动,变频调速 10、总装机容量：KW 11、外形尺寸：m(长×宽×高) 12、设备净重：约吨 第三章主要结构简述 1．长网部（HX1022-1Y(Z)） 本机网长17m，网宽3150mm，网案高（离底轨面）2300mm，采用聚脂网。主要由胸辊（Φ650），胸辊起落装置，成形板（四片），五片脱水板，水腿箱（七片），真空吸水箱，纸边切割水针，紧网装置，网恒张力装置，驱网辊（Φ650），网案台架，白水盘，网部低压供水系统，真空管路系统，伏辊损纸池，湿部走台，真空伏辊（Φ850），气动校正器，高压移动网毯洗涤器，上网成型器等组成。 1.1 胸辊、导辊、驱网辊
胸辊φ650χ3300，包胶硬度为肖氏‘A“98±2°”，导辊φ295*36300，驱网φ350*3300，包胶硬度均为肖氏‘A“95±2°”。辊子技术要求按中国轻机总公司专业标准“造纸机械钢管类技术条件Q/QJ1-2.1-85”执行，所有辊子静平衡不平衡量在辊面上不超过自重的0.001. 1.2 成形板（HX1022-1.11） 箱体为不锈钢板焊接而成，三片成形板为高密度聚乙稀材料嵌全陶瓷面板，本装置安装在燕尾槽上，可以上下进行调节，另外，本装置还设一根螺杆，可以进行前后调节，使本装置上第一块面板与胸辊距在130mm左右可调。 1.3 五片脱水板（HX1022-1.12） 本网部共有5套五片脱水板（700x3300）。箱体由不锈钢板焊接而成，5片面板为高密度聚乙稀镶嵌全陶瓷面板。本装置安装在T型槽上，可以前后调节，另外，本装置还设有螺杆，可以上下进行调节。 1.4 水腿箱（七片）（HX1022-1.13 HX1022-1.14） 本网部共有3套水腿箱（七片）（845x3300）。湿吸箱箱体由不锈钢板焊接而成，7片面板为高密度聚乙稀镶嵌全陶瓷面板，抽气口设在传动侧，直接与真空管路的气水分离器相联，此湿吸箱的吸区宽度可在2850～3150mm之间可调。箱体操作侧设置了一个调节真空度的调节装置以及清洗口。箱体下方设有水腿以保证真空度。本装置安装在T型槽上，可以前后调节，另外，本装置还设有螺杆，可以上下进行调节。1.5 吸水箱（HX1022-1.15） 本网部共配置了3个真空吸水箱，吸水箱面宽400mm，箱体长为4450mm,箱体由不锈钢板焊接，面板为高密度聚乙稀镶嵌全陶瓷面板，抽气口设在传动侧，直接与真空管路相联，吸区宽度可在2850-3150mm之间可调。箱体的操作侧设置了一个可调节真空度的调节装置以及清洗口。本装置安装在T型槽上，可以前后调节，另外，本装置还设有螺杆，可以上下进行调节。 1.6 真空伏辊（T6020-0） 本网部配置一个双室真空伏辊（Φ850），吸口宽度分别为95mm，135mm,吸区长度2850-3150mm之间可调，辊面开孔率66%，真空箱密封条采用高密度聚乙烯,气胎加压密封,气胎压缩空气压力50~100KPa，辊体内装有低压喷水管喷水以润滑密封条，
变频器课程设计造纸机同步控制系统设计
目录 1 设计思路、方案选择 (1) 2 控制系统电气原理图 (1) 3 软件设计 (3) 4 程序调试 (3) 4.2 程序调试 (4) 5 力控组态及调试 (4) 5.1 力控组态： (4) 5.2 组态调试： (5) 6 心得体会； (6) 7 参考文献 (6) 8 附录1、程序清单 (7) 9 附录2、变频器参数 (15)
1 设计思路、方案选择 设计四台电机构成的变频调速同步控制系统：四台电机速度可以同步升降，也可以微调，1#电机微调其他电机同步微调，2#电机微调1#不同步微调，其他电机须同步微调，3#电机微调1#和2#不同步微调，4#电机同步微调，4#电机微调，其他电机均不同步微调。 采用西门子S7-200PLC和MM440变频器。每台电机设有启动/停止按钮和速度微升/微降按钮。每台电机设有单机/同步选择开关。采用力控组态软件进行远程控制 2 控制系统电气原理图 图2-1变频器主电路
图2-2 PLC硬件电路
图2-3 I/O地址分配 3 软件设计 控制系统的软件设计基于以下原则： 1.程序模块化、结构化设计、其中负荷分配、速度增减、初始化、紧纸、速比计算、校验、数据发送、接收等功能由子程序完成，这样结构程序较为简洁。 2.程序采用循环扫描的方式对传动点进行处理，简化程序，提高程序执行效率。 3.采用中断子程序进行数据的发送、接收；确保数据准确快速的传输。 4.必要的软件保护措施，以免造成重大机械损害。该程序通用性强，可移植性好，使用不同的变频器时，只需要进行相应协议的格式定义，即对数据发送、接收、校验程序作相应修改即可满足纸机运行的需要。 4 程序调试 4.1 程序设计 1.在编写程序时，我们分别为就地控制和远程控制设置了启停，同步增减，微调增减的开关量控制，并为其分配了I/O地址
变频器 个典型应用领域
变频器32个典型应用领域 变频器应用的一些场合 1、空调负载类 写字楼、商场和一些超市、厂房都有中央空调，在夏季的用电高峰，空调的用电量很大。在炎热天气，北京、上海、深圳空调的用电量均占峰电40%以上。因而用变频装置，拖动空调系统的冷冻泵、冷水泵、风机是一项非常好的节电技术。目前，全国出现不少专做空调节电的公司，其中主要技 术是变频调速节电。 2、破碎机类负载 冶金矿山、建材应用不少破碎机、球磨机，该类负载采用变频后效果显著。 3、大型窑炉煅烧炉类负载 冶金、建材、烧碱等大型工业转窑(转炉)以前大部分采用直流、整流子电机、滑差电机、串级调速或中频机组调速。由于这些调速方式或有滑环或 效率低，近年来，不少单位采用变频控制，效果极好。 4、压缩机类负载 压缩机也属于应用广泛类负载。低压的压缩机在各工业部门都普遍应用，高压大容量压缩机在钢铁(如制氧机)、矿山、化肥、乙烯都有较多应用。 采用变频调速，均带来启动电流小、节电、优化设备使用寿命等优点。 5、轧机类负载 在冶金行业，过去大型轧机多用交-交变频器，近年来采用交-直-交变频器，轧机交流化已是一种趋势，尤其在轻负载轧机，如宁夏民族铝制品厂的多机架铝轧机组采用通用变频器，满足低频带载启动，机架间同步运行，恒张力控制，操作简单可靠。 6、卷扬机类负载 卷扬机类负载采用变频调速，稳定、可靠。铁厂的高炉卷扬设备是主要的炼铁原料输送设备。它要求启、制动平稳，加减速均匀，可靠性高。原多采用串级、直流或转子串电阻调速方式，效率低、可靠性差。用交流变频器替代上述调速方式，可以取得理想的效果。 7、转炉类负载
转炉类负载，用交流变频替代直流机组简单可靠，运行稳定。 8、辊道类负载 辊道类负载，多在钢铁冶金行业，采用交流电机变频控制，可提高设备可靠性和稳定性。 9、泵类负载 泵类负载，量大面广，包括水泵、油泵、化工泵、泥浆泵、砂泵等，有低压中小容量泵，也有高压大容量泵。 许多自来水公司的水泵、化工和化肥行业的化工泵、往复泵、有色金属等行业的泥浆泵等采用变频调速，均产生非常好的效果。 10、吊车、翻斗车类负载 吊车、翻斗车等负载转矩大且要求平稳，正反频繁且要求可靠。变频装置控制吊车、翻斗车可满足这些要求。 11、拉丝机类负载 生产钢丝的拉丝机，要求高速、连续化生产。钢丝强度为200Kg/mm2，调速系统要求精度高、稳定度高且要求同步。 12、运送车类负载 煤矿的原煤装运车或钢厂的钢水运送车等采用变频技术效果很好。起停快速，过载能力强，正反转灵活，达到煤面平整、重量正确(不多装或少装)， 基本上不需要人工操作，提高了原煤生产效率，节约了电能。 13、电梯高架游览车类负载 由于电梯是载人工具，要求拖动系统高度可靠，又要频繁的加减速和正反转，电梯动态特性和可靠性的提高，边增加了电梯乘坐的安全感、舒适感和效率。过去电梯调速直流居多，近几年逐渐转为交流电机变频调速，无论日本还是德国。我国不少电梯厂都争先恐后的用变频调速来装备电梯。如上海三菱、广州日立、青岛富士、天津奥的斯等均采用交流变频调速。不少原来生产的电梯也进行了变频改造。 14、给料机类负载 冶金、电力、煤炭、化工等行业，给料机众多，无论圆盘给料机还是振动给料机，采用变频调速效果均非常显著。吉化公司染料厂硫酸生产线的圆盘给料机，原为滑差调速，低频转矩小，故障多，经常卡转。采用变频调速后，由于是异步机，可靠性高、节电，更重要的是和温度变送器闭环保证了输送物料的准确，不至于使氧化剂输送过量超温而造成事故，保证了生产的有序性。
变频器的优缺点及一些建议
变频器优缺点及一些建议 --秦小伟变频器是将电网电压提供的恒压恒频转换成电压和频率都可以通过控制改变的转换器，使电动机可以在变频电压的驱动下发挥更好的工作性能。 变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、再次整流（直流变交流）制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成的。 由于电机在工频(50Hz)电源供电时起动和加速冲击很大，而当使用变频器供电时，这些冲击就要弱一些。工频直接起动会产生一个大的起动起动电流。而当使用变频器时，变频器把工频电源(50Hz)变换成各种频率的交流电源，变频器的输出电压和频率是逐渐加到电机上的，所以电机起动电流和冲击要小些，以实现电机的变速运行的设备。其中控制电路完成对主电路的控制，整流电路将交流电变换成直流电，直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波，逆变电路将直流电再逆变成交流电。 变频器按不同的类别主要有以下几点分类： 1、按变换的环节分类： （1）交-直-交变频器，则是先把工频交流通过整流器变成直流，然后再把直流变换成频率电压可调的交流，又称间接式变频器，是广泛应用的通用型变频器。
（2）可分为交-交变频器，即将工频交流直接变换成频率电压可调的交流，又称直接式变频器 2、按主电路工作方法分类：电压型变频器、电流型变频器 3、按照用途分类：可以分为通用变频器、高性能专用变频器、高频变频器、单相变频器和三相变频器等。此外，变频器还可以按输出电压调节方式分类，按控制方式分类，按主开关元器件分类，按输入电压高低分类。 4、按电压等级分类： ⑴、高压变频器：3KV、6KV、10KV ⑵、中压变频器：660V、1140V ⑶、低压变频器：220V、380V 5、按电压性质分类： ⑴、交流变频器：AC-DC-AC（交-直-交）、AC-AC（交-交） ⑵、直流变频器：DC-AC（直-交） 我厂使用的变频器有以下几种： 1、高压变频器：西门子罗宾康完美无谐波高压变频器（新主井6#）和合康亿盛HIVERT系列高压变频器（1407、1408） 2、低压变频器：西门子SINAMICS V50 55KW—500KW变频器（850、851）和西门子MICROMASTER 440 0.12KW—250KW变频器（排矸系统、准备楼除尘风机等） 变频调速已被公认为是最理想、最有发展前途的调速方式之一，采用通用变频器构成变频调速传动系统的主要目的，一是为了满足提
变频器在提升机上应用
矿井提升机的变频调速改造 一、概况 矿井提升机是煤矿，有色金属矿生产过程中的重要设备。提升机的安全、可靠运行，直接关系到企业的生产状况和经济效益。某煤矿井下采煤，采好的煤通过斜井用提升机将煤车拖到地面上来。煤车厢与火车的运货车厢类似，只不过高度和体积小一些。在井口有一绞车提升机，由电机经减速器带动卷筒旋转，钢丝绳在卷筒上缠绕数周，其两端分别挂上一列煤车车厢，在电机的驱动下将装满煤的一列车从斜井拖上来，同时把一列空车从斜井放下去，空车起着平衡负载的作用，任何时候总有一列重车上行，不会出现空行程，电机总是处于电动状态。这种拖动系统要求电机频繁的正、反转起动，减速制动，而且电机的转速一定规律变化。斜井提升机的机械结构示意如图1所示。斜井提升机的动力由绕线式电机提供，采用转子串电阻调速。提升机的基本参数是：电机功率55kW，卷筒直径1200mm，减速器减速比24︰1，最高运行速度2.5m/s，钢丝绳长度为120m。 目前，大多数中、小型矿井采用斜井绞车提升，传统斜井提升机普遍采用交流绕线式电机串电阻调速系统，电阻的投切用继电器—交流接触器控制。这种控制系统由于调速过程中交流接触器动作频繁，设备运行的时间较长，交流接触器主触头易氧化，引发设备故障。另外，提升机在减速和爬行阶段的速度控制性能较差，经常会造成停车位置不准确。提升机频繁的起动﹑调速和制动，在转子外电路所串电阻的上产生相当大的功耗。这种交流绕线式电机串电阻调速系统属于有级调速，调速的平滑性差；低速时机械特性较软，静差率较大；电阻上消耗的转差功率大，节能较差；起动过程和调速换挡过程中电流冲击大；中高速运行震动大，安全性较差。
变频器在造纸机械上的应用
常平某造纸机械变频器控制方案 一、概述 造纸企业是高能耗企业每吨纸所耗电能在500度以上，电能消耗十分严重。 而造纸机械的车速控制历来是造纸工业的薄弱环节。造纸工艺要求各部分的线速度在各自同步频率点下，做到绝对同步，这样才能保证纸张光滑，厚度均匀，不起皱，不拉断。而车速的高低，稳定性和可调性又直接影响到纸张的产量和质量。 传统的造纸机械的采用SCR直流调速（大功率）和滑差电机（小功率）传动，尽管直流励磁调速电机具有调速性能好，启动转矩大等优点，但存在许多缺点：成本高；整流子，电刷维护困难；难用于恶劣场合；噪音大不适合作业。 为了降低能耗、优化产品质量，提高劳动生产率、现代化的造纸设备多采用多电机分部传动，即在每一个传动分部安装交流电动机并配制相应的变频器、要求各分部能够实现同步控制，也能够在一定的范围内调速。 二、系统要求 为了能生产出质量标准较高的产品，纸机对传动系统有如下的工艺要求: a 纸机工作速度要有较大的调节范围:为了使造纸机具有较强的产品、原料 的适应性(如打浆度、浆料配比与种类、定量、纸种等)，纸机传动可在较大的范围内均匀的调节速度。 b 车速要有较高的稳定裕度:总车速提升、下降要平稳。纸机速度常因电源 的电压、频率以及纸机负荷等因素的变化而波动。为了稳定纸的定量和和 质量、减少纸幅断头，要求纸机稳速。 c 各分部间速比可调、稳定.。当出现负荷变化或其它干扰导致某分部的速 度变化时，应保持能及时调整，使分部速比的变化不超过规定的范围。
d 单个分部点的具有速度微升，微降功能，引纸操作时的紧纸功能。并且在 这些分部中，应具有单动、联动功能。并可以同时起动、停止。必要的显示，如:线速度、电流、运行信号、故障信号等。 e 各路单独微调为了检修和清洗各分部的运行工况，各分部应单独微调， 同时同步速度中各分部的速度调整在不同的值，才能做到以后的同步控 制。 三、控制方案 1 主回路: 纸机由驱网辊，真空伏辊、真空压榨辊，一压，二压，烘缸1、烘缸2、烘缸3，收纸卷取组成。共9个传动点，各传动点采用ALPHA6000变频器 驱动.实现无级调速. 2 ALPHA 6000变频器的特点: * 采用电机控制专用高速32位CPU * 独有的磁通适量控制算法 * 低频特性好,0.5Hz可输出150%的高起动转矩 * 宽电压输入,波动范围304—456V * PID复用功能.可前馈同步控制 * 完善的过流,过载负载短路保护功能 * 多种频率复合给定功能等 3 变频器选用如下:
变频器在各行业的应用
变频器在各行业的应用 变频器应用于冶金、采油、石化、化工、塑胶、纺织、矿山、卷烟、医药、造纸、建材、饮料等行业 1、轴承行业 代替中频发电机组， 2、电厂 1）锅炉送风机、引风机 2）锅炉给水泵 3）排粉风机 4）循环水泵 5）低压疏水泵 6）凝结水泵水位控制 7）冷却塔用给水泵 8）灰浆（渣）泵 9）给煤（粉）机 3、钢铁行业 VVVF调速精度高，节电效果好，并可以频繁起动、制动，控制灵活，容易形成闭环。因此在轧机辊道、转炉、圆盘给料机、振动给料机、拉丝机、风机、水泵、卸车机、软水供水等多处应用。 4、有色冶金行业 与钢铁行业相同，有色冶金行业也大量地采用交流技术，除风机、水泵外，已应用到转炉、球磨机、泥浆泵、给料（矿）自控等领域，效果均很显著。 5、油田行业在我国的各大油田，交流技术已广泛应用于油田的大量的泵站，比如采油中的脱水泵、潜油电泵，输油的输油泵，输气管道中的风机、压缩机等中。 6、炼油行业 对器有广泛的需求，如各类泵、供水、搅拌装置和锅炉引风机、送风机、输煤、送水以及污水处理等等，均有显著的经济效益。 7、化工塑胶行业 除将器用于风机、水泵外，各工艺生产线，各类搅拌机、挤压机、挤出机、注塑机、卷取辅机等用量也非常大，可在抽丝、纺丝、切片、造粒、烘干等生产工艺中替代滑差电机、换向器电机等传统设备。 8、纺织行业 纺织印染对VVVF有大量的需求，除大量的风机水泵外，精纺机、整经机、经编机以及印染设备等采用后，效果非常理想。 9、医药行业 除风机水泵外，大量的搅拌机、翻动机、离心机等均需器调速。 10、造纸行业 1) 造纸机流水线主频调速 2) 造纸机分布传动自动控制 11、卷烟行业 我国卷烟行业中不少卷烟机，只有低、高两档速度，在由低速向高速转换时，往往将纸拉断，还要重新起动，再由低速向高速转换，影响香烟的产量和质量。即使进口的卷烟机，也是如此。当采用后，实现无级调速和软起动性能，出现明显的效果。 12、水工业
西门子V10变频器产品概述及特性特点
SINAMICSV10是用于控制三相交流异步鼠笼式电机速度的变频器系列。本系列有多种型号选择，输出功率从0.55KW到22KW不等。 本系列变频器由微处理器控制并采用具有现代先进技术水平的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)技术。此外，本系列变频器使用可选择的脉冲频率来调制脉宽，从而大大降低了电机运行的噪音。全面而完善的保护功能为变频器和电机提供了良好的保护。此外，西门子V10系列变频器既可用于单独驱动系统也可以通过输入/输出信号集成到“自动化系统”中。 一、主要特征： 易于安装调试，电缆连接简单 可由TNC、TNS、TT以及IT等电网供电：也可以由IT电网供电，但前提是IT电网需装有合适的变压器或者通常用于向浮地系统供电的独立电源 参数类型全面，通过配置可以适用于各种简单应用 设计小巧，安装快捷 切换频率高，电机运行噪音低 二、性能特征
快速电流控制限制（FCL）功能实现正常状态下的无跳闸运行 内置的直流制动模式 线性V/F控制 带磁通电流控制（FCC）的V/F控制 加速/减速斜坡特性具有可编程的平滑功能 具有比例积分PI控制功能的闭环控制 三、保护特性 短路保护；过电流保护；变频器和电机过热保护；过电压欠电压保护；负载侧接地故障保护；防止停转；电机堵转保护；参数互锁。 杭州联凯机电工程有限公司成立于2011年，是一家专业从事工业自动化设备销售、维护及电气系统维修改造的高科技公司。主要经营西门子（SIEMENS）ABB、施耐德（Schneider）等品牌的变频器、直流调速器、软启动器、PLC、触摸屏、数控系统、单片机、电路板等各种进口工业仪器设备，服务中心配备了百万备品备件以及完备的诊断检测仪器和软件诊断技术，拥有一支技术精湛、经验丰富的技术团队。
造纸机传动控制系统
造纸机传动控制系统 日期:2007年7月3１日11:１4 来源: 作者：admin 字号［小中大］ 本文采用森兰sｂ８0系列变频器和西门子s7-2０ ０plc组成一套文化纸机传动控制系统。通过可编程逻辑控制器（ｐｌc)和变频器之间的通信，控制传动点的启动、停止、增速、减速、紧纸等操作,由软件自动实现负荷分配、速度链等功能，充分满足造纸工艺及电控的需要。 1 纸机对电气传动控制系统的要求?１．1 该机结构简图如图1示。纸机为１760/250 m/miｎ长网多缸文化纸机，生产40～65g/m2高级文化用纸，稳态精度≤０.0１%。 ??图1 结构简图 1.２为了能生产出质量标准较高的产品,纸机对电气传动系统提出如下的要求: (1) 纸机工作速度要有较大的调节范围,为了使造纸机具有较强的产品、原料的适应性（如打浆度、浆料配比与种类、定量、纸种等),纸机传动可在较大的范围内均匀的调节速度，调节范围为 1:8;?(２) 车速要有较高的稳定裕度,总车速提升、下降要平稳。为
了稳定纸页的定量和和质量、减少纸幅断头,要求纸机稳速精度为±０.05～０.01%； (3) 速差控制,速比可调、稳定。纸幅在网部和压榨部时，其纵向伸长横向收缩，而在烘干部时，两向都收缩，因此纸机各分部的线速度稍有差异，即速差。速差在一定范围内变化不引起纸页质量的突变。此时的速差对成纸来说,主要影响纸页的克重。误差应控制在0．1％以内保持纸张不被拉断。纸机各分部的速比的最大波动值与浆料配比、定量、车速、生产工艺、纸页收缩率及分部之间的纸幅无承托引段的张力等因素有关。因此，造纸机各相邻分部间应有适当的速差来形成良好的纸页。纸机各分部的速度必须是可以调节的,为±10~15%。利于工作时调整。为了生产较高质量的纸幅和减少断头率,还要保持各分部间速比的稳定；?(4）各分部点具有速度微升、微降功能,引纸操作时的紧纸、松纸功能。具有刚性联结或软联结的传动分部,如网部、压榨部、施胶部，能进行负荷动态调节。防止某点的速度发生变化而引起负荷在分部内动态转移,如不及时进行自动的调节（因为现在使用的变频器基本上都不具备长期四象限运行能力）,有的传动点负载可能超过它自身的功率范围引起过流发生，有的传动点被拖动而引起过高的泵升电压，导致变频器过压而保护跳闸，甚至损坏变频器和损坏毛布。同时在这些分部中，应具有单动、联动功能,并可以同时起动、停止。必要的显示功能，如线速度、电流或转矩、运行信号、故障信号等; （5）爬行速度。为了检修和清洗聚酯网、压榨毛毯、干网以及各分部的运行工况，各分部应有15～5０m/miｎ可调的爬行速度,但不宜在
变频在造纸行业的应用
中国造纸工业有效生产能力自1990年以来，特别是自1995年以来一直在持续增长。到20 02年底为止，我国有4000多个造纸厂，其中规模以上的有2600多家。2002年的总产量达到了3780万吨。在今后的1-2年中，还将会有近1000万吨的新增生产能力。目前的新增纸机的传动设备已经有80%以上采用交流传动变频器。目前在纸机分部传动上使用的变频器必须能同时具备以下特点 （1）调速范围宽，在全速度范围内，效率必须在90%以上； （2）功率因数高于0.9以上； （3）输入谐波电流总失真小于3%； （4）采用可靠性高、技术成熟的标准器件IGBT。 （5）能减少输出谐波分量并有效降低dv/dt噪音和转矩脉动的效果。 （6）能接入编码器，并要求启动力矩大。 （一）、造纸机变频改造的前景和分析。 据有关方面统计，我国拥有3780多万吨生产能力，单机生产能力在5万吨以上以及纸板机生产能力在10万吨以上的不足三分之一，尚有三分之二以上的生产能力需要投入巨资改造，其中至少三分之一的纸机需要部分或全部更换原来的传动部分（包括机械齿轮箱和电机传动），以提高车速或降低能耗。 我国造纸机分部传动设备，以前采用SCR直流调速方式，由于存在滑环和炭刷造成可靠性和精度不高，从而导致纸机的机械落后，最高车速也只有 200m/min左右，很难同国外的100 0m/min的高速纸机相比。造纸是一个连续生产的过程，因此生产线的连续和有序控制成为了制约成品纸质量和产量的瓶颈。直流调速系统在纸机的发展史上占有重要的地位，但由于直流电机存在维护难、抗环境能力差，主要表现如下： （1）整流子磨损严重,烧毁整流子的故障,导致停机时间长；
西门子变频器特点
变频器, 西门子, 特点 1西门子通用型变频器的特点： 西门子变频器进入中国市场较晚，但是其增长速度最快。西门子变频器主要分为通用型、工程型和专用型三类。西门子通用型变频器快速增长的原因主要有以下几个方面: (1) 不断推出新产品，满足不同用户的特定要求。西门子产品一般的更新周期不超过5年。其产品能够满足不同用户的特殊要求。 (2) 强大的通讯功能和全面的配套软件，是西门子自动化产品的一大特点。这在我国造纸、化工、钢铁、机械制造等诸多产业从技术改造向自动化控制全面推进的飞速发展过程中，尤显其竞争优势。 (3) 近两年推出的MM4新一代变频器不仅具有西门子工程型变频器MasterDrive的良好架构，还具有较高的性能价格比，虽然价格不高却有着比同类产品更强大的功能。利用BiCo功能可以为更为复杂的功能进行编程，它可以在输入(数字的，模拟的，串行通讯的等等)和输出(变频器的电流，频率，模拟输出，继电器节点输出等等)之间建立布尔代数式和数学关系式。 (4) MM4新一代变频器不同于其他变频器的另一个显著特点是：他给用户提供的是一个完全开放的编程平台，使用户可以根据自己的需要最大限度的合理利用有限的资源实现尽可能复杂的控制特性。它的几十个自由功能块可以代替PLC实现一些简单的编程操作。 (5) 由于价格低廉，变频器在制造时不得已选用了一些底端的原器件，或者说在选用原器件时考虑的富裕量太小。比如：耐压，耐温，耐电压、电流冲击等。因此，在我国使用的实践中出现问题相对较多，这是令我们感到非常遗憾的地方。 2 常见故障现象分析及处理方法： 一般来说，当你拿到一台有故障的变频器，再上电之前首先要用万用表检查一下整流桥和IGBT模块有没有烧，线路板上有没有明显烧损的痕迹。 具体方法是：用万用表(最好是用模拟表)的电阻1K档，黑表棒接变频器的直流端(-)极，用红表棒分别测量变频器的三相输入端和三相输出端的电阻，其阻值应该在5K-10K之间，三相阻值要一样，输出端的阻值比输入端略小一些，并且没有充放电现象。然后，反过来将红表棒接变频器的直流端(+)极，黑表棒分别测量变频器三相输入端和三相输出端的电阻，其阻值应该在5K-10K之间，三相阻值要一样，输出端的阻值比输入端略小一些，并且没有充放电现象。否则，说明模块损坏。这时候不能盲目上电，特别是整流桥损坏或线路板上有明显的烧损痕迹的情况下尤其禁止上电，以免造成更大的损失。 如果以上测量结果表明模块基本没问题，可以上电观察。 (1) 上电后面板显示[F231]或[F002](MM3变频器)，这种故障一般有两种可能。常见的是由于电源驱动板有问题，也有少部分是因为主控板造成的，可以先换一块主控板试一试，否则问题肯定在电源驱动板部分了。(2) 上电后面板无显示(MM4变频器)，面板下的指示灯[绿灯不亮，黄灯快闪]，这种现象说明整流和开关电源工作基本正常，问题出在开关电源的某一路不正常(整流二极管击穿或开路，可以用万用表测量开关电源的几路整流二极管，很容易发现问题。换一个相应的整流二极管问题就解决了。这种问题一般是二极管的耐压偏低，电源脉动冲击造成的。
变频器在卷扬提升机上的应用
变频器在卷扬提升机上的应用 1 引言 卷扬提升机是用来把炉料运送到高炉炉顶给高炉加料或矿山斜井运送矿料的重要设备，我国的中小高炉基本上都是采用料车卷扬机作为标准上料设备。满足下列要求：有足够的运送能力，既上料速度能满足高炉生产的要求；运行可靠，耐用，保证高炉连续生产；能够实现上料自动化；结构简单，维护方便。 卷扬提升机的工作特点是：启动速度慢，转矩大，加速平滑，停车平稳、准确。传统的调速方法是：采用绕线转子异步电动机，通过集电环和碳刷在转子回路中串入若干段电阻，由接触器控制接入电阻的多少来控制转速。 但存在以下缺点： （1）串联电阻调速，其调速变化呈跳跃状，使得减速机齿轮、天轮、中轮、料车与斜桥导轨之间，在加减速运行阶段均受到冲击力的作用，设备易损坏，钢丝绳易疲劳，导致维修量大，检修费用增加。 （2）串联电阻调速范围小，使得料车速度呈突变，减速后停车时仍有较高转速，对制动器和限位开关的调整精度要求高，且容易发生越位及掉道事故而影响生产。 （3）串联电阻调速，使得料车起动及减速时，大部分电能消耗在电阻器上；当电动机在电压下降时，力矩下降，转差率增大，严重时，料车无法启动，易于产生事故。 （4）能耗高，低速机械特性软。因为转速的降低是通过转子外接电阻消耗能量来实现的，并且转速越低，机械特性越软，消耗在电阻中能量比例越大，极不经济，电网电压的高低对速度影响很大。 随着变频器技术的飞速发展。各生产厂家推出了特殊工况的专用变频器，采用专用变频器改造系统，可以解决以上问题。 2 改造实例 辽宁省大石桥华信化工有限公司斜井提升机现场改造实例如下： （1）原系统参数 斜井提升机原使用牵引电机是绕线式交流异步电动机，型号为JR92-6(6极75kW)，该电机采用工频供电，调速方法为采用通过集电环和碳刷在转子回路中串入若干段电阻，由接触器控制接入电阻的多少来控制转速，凸轮控制器，接触器互锁控制。 （2）变频改造方案 保留原凸轮控制器，减速器和抱闸系统，取消原控制柜和继电器，采用变频器普传 PI8000 T系列专用变频器8K093T3（93kW）。该产品是普传科技推出的提升机专用变频器，32位DSP控制，内置制动单元，保护功能齐全。（变频系统改造框图见图1）
造纸机传动工艺要求和变频器选择与参数设置
造纸机传动工艺要求和变频器选择与参数设置造纸机有多种形式,不同的生产品种要求有不同的形式,对于分部传动控制系统可以有多种选择。本章重点讨论纸机各个部位对传动的不同工艺要求，在此基础上选择不同的控制方法，用于选择对应的传动系统。 3.1造纸机的传动要求和传动形式 造纸机传动装置的形式应按造纸机的生产品种、产量和质量等来选择。大型高速造纸机的主要传动点分别为：真空伏辊、驱网辊、导网辊、真空吸移辊、毛毯压榨、传递压榨、 烘缸、压光机和卷纸机等。由于造纸机的压榨部和烘干部的组数、机内配置情况等的不同，其传动点总数达14～20个或更多，中，低速造纸机的传动点一般的相对较少一些。有的纸机机内配置有涂布机、软压光机, 其传动点总数多达45个以上。 3.1.1造纸机传动的要求 任何配制的造纸机对于传动系统都有如下的要求： 1、工作速度的调节：为了使造纸机有较大的产品和原料的适应性，造纸机传动应能保证在较大的范围内均匀的调节速度。这是由于生产的纸种和定量的不同，需要改变纸机的车速。又由于具体生产条件如打浆度、浆料配比与种类等的变化会影响浆料在网上的脱水速度和烘缸单位面积的产量。因此，即使生产同一种纸，也常常需在10%～15%的范围内调节车速。 在专用造纸机（例如新闻纸机）上调速范围I=1:2.5或I=1:2。在生产印刷及书写用纸的造纸机上，I=1:5。而在生产工业用纸及高级纸的造纸机上，I=1:8及I=1:10。 2、维持车速稳定：纸机的速度往往由于电源的电压、频率以及纸机负荷等因素的变化而发生变动。为了稳定纸的定量和减少纸幅断头，要求纸机采用稳速装置。 稳速精度决定于纸的定量的偏差和纸幅不发生断头。速度偏差最大允许值，对包装纸为±2～3%,对中等质量的纸为±1～2%，对印刷纸为±0.5～1%。 顺便指出，要很准确的调节上网的浆料量是比较困难的，因此在生产规定定量的纸种时，往往用稍稍调节纸机车速的方法来控制纸的实际定量使之符合要求。 3、各分部间速比的调整：纸幅在网部和压榨部时，其纵向伸长横向收缩，而在烘干部时，两向都收缩。因此纸机各分部的线速度稍有差异。 造纸机上所生产的纸种、其浆料配比、定量以及车速、有关的生产工艺等都与分部之间的纸幅无承托引段的张力有关。因此，造纸机各相邻分部间应有适当的速差来形成适当的纸
变频器优点
变频调速已被公认为是最理想、最有发展前途的调速方式之一，采用通用变频器构成变频调速传动系统的主要目的，一是为了满足提高劳动生产率、改善产品质量、提高设备自动化程度、提高生活质量及改善生活环境等要求；二是为了节约能源、降低生产成本。用户根据自己的实际工艺要求和运用场合选择不同类型的变频器。 正确选择通用型变频器对于传动控制系统能够的正常运行是非常关键的，首先要明确使用通用变频器的目的，按照生产机械的类型、调速范围、速度响应和控制精度、起动转矩等要求，充分了解变频器所驱动的负载特性，决定采用什么功能的通用变频器构成控制系统，然后决定选用哪种控制方式最合适。所选用的通用变频器应是既要满足生产工艺的要求，又要在技术经济指标上合理。若对通用变频器选型、系统设计及使用不当，往往会使同用变频器不能正常运行、达不到预期目标，甚至引发设备故障，造成不必要的损失。另外，为了确保通用变频器长期可靠的运行，变频器地线的连接也是非常重要的。 1、变频器的功能和用途 变频器和交流电机构成的可调速传动称为变频器传动，其功能用途如下。其中可能互为关联，实际上无明确分类，见下表，仅供参考。
2、使用变频器的优点 （1）变频调速的节能 由于采用变频调速后，风机、泵类负载的节能效果最明显，节电率可达到20%～60%，这是因为风机水泵的耗用功率与转速的三次方成比例，当用户需要的平均流量较小时，风机、水泵的转速较低，其节能效果也是十分可观的。而传统的挡板和法门进行流量调节时，耗用功率变化不大。由于这类负载很多，约占交流电动机总容量的20%～30%，它们的节能就具有非常重要的意义。 对于一些在低速运行的恒转矩负载，如传送带等，变频调速也可节能。除此之外，原有调速方式耗能较大者（如绕线转子电动机等），原有调速方式比较庞杂，效率较低者（如龙门刨床等），采用了变频调速后，节能效果也很明显。
解决长网造纸机网部顶浆的技术措施
江苏造纸 2006年第1期 解决长网造纸机网部顶浆的技术措施 孙永泰 (辽中红星造纸厂,辽宁辽中县,110200) 摘 要 介绍了长网造纸机产生网部顶浆问题的特点、原因及控制顶浆的技术措施。 关键词 长网造纸机 网部 顶浆 原因 控制 在长网造纸机的生产过程中,经常出现网 部顶浆问题,造成网部水线延长、真空漏气或喘气,网子起沟跑偏;网部和压榨部断头次数增多;成纸横向定量不均;严重影响了聚酯成形网的使用寿命和抄纸操作;降低了产品质量。本文就长网纸机网部产生顶浆问题的原因,控制网部顶浆的措施进行技术总结。 1 长网造纸机网部顶浆问题的特点 顶浆是指上网浆料中的纤维通过长网造纸机网部的网孔或正在通过网孔时挂在真空箱面板上,并逐渐聚集而将成形网顶起的现象。 顶浆问题一般在换网后的20～25天出现,其出现的部位极不固定,一般在真空箱面板和成形板上出现的次数较多,尤其是前几个真空箱面板尤为严重。顶浆点的浆料分布不一,出现顶浆后,一般厂家的处理方法是停止抄造,用手拍一拍,用水管冲一下,稍微紧紧网子,然而开机后不久,顶浆现象又出现了。 我们厂是用20%的进口漂白针叶木浆加80%的碱法漂白麦草浆,在1760mm长网多缸纸机上抄造胶版纸。近几年来,我们先后用过铜网和聚酯成形网,由于铜网伸长率比聚酯成形网小,因此,我们使用铜网时,顶浆现象明显减少,但是一旦出现顶浆,整床网子几天后就报废。为了解决顶浆问题,我们先后用过天津、沈阳、佳木斯、西安、芜湖、河北等地生产的聚酯单丝干网,走访了十几家造纸企业,并请教了有关专家,取得了初步经验。2 长网造纸机网部产生顶浆的原因 长网造纸机网部产生顶浆问题的原因有如下几个方面。 211 我们曾用60%的木浆和40%的草浆生产过铜版原纸,顶浆现象基本未出现。分析其原因是长纤维配比高,上网浆料交织得紧密,故透过网孔的纤维少。因此我们得出了结论,长纤维配比高于50%的浆料,可防止或减轻顶浆。但在生产全草浆书写纸时,顶浆现象也很轻,这是由于草浆纤维较短,很难被挂住所致。 212 取我们厂网部真空箱面板所顶的浆进行分析,其叩解度在22～24°SR,湿重415～5g,纤维帚化可以,用染色法分析,长纤维木浆占85%以上。用放大镜观察顶浆部位网的经线和纬线,发现磨损率明显增加,网也明显变形,说明木浆配比低,纤维交织不紧密。容易穿过网子,形成顶浆。 213 由于聚酯网伸长率较大,一般在018%～011%,在正常抄造过程中,网幅较松,胸辊,案辊、真空伏辊、真空箱、网辊等不水平和不平行,真空箱开孔不合理。真空箱面板有毛刺或磨损厉害,就很容易使纤维透过网孔聚集在挂浆处而造成顶浆,一旦顶浆就很容易将网孔拉斜,网子受力不一致,使顶浆加重。 214 如果纸机上网浓度偏少,水位偏低,振幅振次不合理,喷射角过大,着网点靠近堰板喷口,会使上网段初期脱水加剧,纵向排列的纤维增多,导致纤维穿过网孔的机会增多,成形网经 43
变频器在造纸厂节能工程应用
变频器在造纸厂的节能改造 采用变频器能提高纸机的运转性能，进一步提高了经济效益。 造纸机附属设备的变频器应用分析 造纸机的辅助设施包括以下几个系统：供浆系统、白水系统、真空系统、压缩空气系统、化学品制备及传送系统、供水系统、蒸汽系统等。为了使造纸机能够连续均衡地运转，它的辅助设施能力，一般应超过造纸机的最大生产能力的15%～30%。 该处应用尚未引起足够重视，这也是提高变频器份额的最有效手段和方法。 1、供浆系统的变频器应用 供浆系统必须满足下列几个条件： (1) 向造纸机输送的浆料要稳定，误差不能超过±5%； (2) 浆料的配比和浓度要稳定均匀； (3) 贮备一定的浆料量，使供浆能力可以调节，以适应造纸机车速和品种的改变； (4) 对浆料进行净化精选； (5) 处理造纸机各部分损纸。 通常情况下，供浆系统由供浆管路的浆泵、冲浆泵和净化设施的压力筛、除渣器组成，要达成以上五点目的，最主要就是要对浆泵和冲浆泵从全速运行改造为速度可调节的变频运行，最终满足供浆自动化。 以冲浆泵为例来说明变频器的速度控制流程：该变频控制宜采用双闭环系统的速度控制方式，外环是速度闭环，内环是电流或转矩闭环。冲浆泵速度的设定值一方面是由浆速和网速比变化而获得，另一方面是来自于流浆箱的压力控制器。前者是主调，后者是微调。纸机的浆速和网速比基本上是恒定的，因此纸机的网速一旦变化，冲浆泵的转速也跟随变化；为了提高速度调节器的精确性和反映流浆箱的实际工艺过程，通常还需取流浆箱的压力PID 控制输出值的±５％的变化来作为冲浆泵附加的速度设定值。速度的实际值取自传动电机的实际速度采样，可通过旋转测速电机或光电旋转编码器等检测装置获取。电流的设定值取自速度环的输出信号，电流的实际值取自各个传动点的交流变频器输出端电流互感器的测量值。因此对于冲浆泵的变频调速而言，需要对其进行PID控制，需正确选择速度反馈方式和PID的各类参数。了解这一点，对选择变频器的型号非常重要。 2、压缩空气系统的变频器应用 压缩空气常用于造纸机网部与压榨部的气动加压升降装置、网毯的校正装置、气垫式流浆箱、引纸设备、涂布气刀以及各种气动仪表和调节装置等处。 压缩空气系统中，主要设备有空气压缩机、储气罐、减压阀、空气过滤器、汽水分离器及安全阀等，造纸机上通常压力需要为5～6BAR左右。在大多数纸厂中，都通过2台以上的空压机并列运行，然后通过储气罐来保持压力恒定。 由于压缩机功率较大且控制压力一般都通过加载或卸载来调节，电动机始终处于全速运行状态。实践表明该控制方式耗能巨大，浪费严重。所以目前都已趋向于采用由一台变频器控制、多台直接工频运行的方式来控制压缩机组，并组成压力闭环系统系统。 3、化学品制备及传送系统的变频器应用 由于在脱墨、制浆、涂布、施胶等部位要用到大量的化学品，其使用的量与纸机多传动的速度成正比，所以在化学品的传送系统(如泵)必须采用无级交流调速系统，其首选为变频器。主要是基于该化学品泵的功率较小，一般都在0.4kW～5.5kW之间，而这一功率段的变频器的性能价格比已经属于最优，多年前还在广泛使用的电磁调速和无级调速齿轮泵都已经面临淘汰。根据最新市场统计，中等品牌的最低功率变频器已经跌至千元/kW以下。