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，傳動部件需要高度協(xié)調(diào)。目前先進生產(chǎn)線關(guān)鍵的傳動部分，都是利用矢量變頻器來進行驅(qū)動控制的。
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)達國家平均每人用紙量200-300公斤相比，為了彌補原料的不足，紙漿產(chǎn)品每年都有相當(dāng)數(shù)量的國外進口。。
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里磨解成漿，如圖2所示為木片磨漿機。
與發(fā)達國家平均每人用紙量200-300公斤相比，為了彌補原料的不足，紙漿產(chǎn)品每年都有相當(dāng)數(shù)量的國外進口。
圖2 木片磨漿機
由于紙漿生產(chǎn)線是由一系列配套設(shè)備組成的，各傳動部分需要高度的協(xié)調(diào)，目前先進的生產(chǎn)線重要傳動均采用變頻器驅(qū)動。
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)，實時監(jiān)控各傳動系統(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，同時采集所有電流、電壓、母線電壓、運行頻率等數(shù)據(jù)對各臺設(shè)備進行實時監(jiān)控。
圖3 生產(chǎn)線控制系統(tǒng)拓?fù)鋱D
三、木片磨漿機電氣傳動特點
該制漿生產(chǎn)線上木片磨漿機的動力由一臺250kW三相異步電機驅(qū)動，電機額定電壓為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由于其嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝，其電氣傳動具有如下特點：
啟動轉(zhuǎn)矩大，木片磨漿機在啟動時需要克服轉(zhuǎn)動慣量與摩擦力矩，在啟動時候需要足夠的轉(zhuǎn)矩;
加減速時間短，加速時間不超過60S，在沒有配置制動單元與制動電阻的情況下，要求減速時間不超過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;
需要設(shè)備具有很強抗電網(wǎng)波動的能力，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)波動較大，為保證生產(chǎn)線正常運行，設(shè)備抗電網(wǎng)波動能力均能達到±15%;
具有高可靠性，木片磨漿機一旦出現(xiàn)故障，整條生產(chǎn)線必須停下來，給工廠造成很大的經(jīng)濟損失，所有該工廠要求設(shè)備24小時不間斷運行時間至少在3個月以上。
四、設(shè)備調(diào)試
由于木片磨漿機在啟動時需要輸出2倍的電機額定轉(zhuǎn)矩，同時又保證設(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：
弱磁功能，使電機能在50HZ以上運行;
磁通制動功能，使電機在減速時一部分能量消耗在電機上，滿足減速時間的要求;
過壓失速與過流保護功能，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，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。
