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纸机的变频传动的分析与运用

纸机的变频传动的分析与运用

点击数:7772 次   录入时间:03-04 11:48:48   整理:http://www.55dianzi.com   变频器基础
1变频传动纸机的发展状况

  自 90 年代初起, 山东的一些造纸、机械企业就开始采用变频传动了, 这在国内和国际上都属较早地将变频调速应用到造纸传动领域的现象, 因为变频传动技术本身也仅仅是在 80 年中后期才从理论上和工程实践上达到完善和具备全面进入工业控制领域的条件。 至今为止, 全国大大小小的新上纸机项目中变频传动几乎占了 95%以上。 如山东省第二轻工机械厂 99 年生产的数十台纸机中全部采用变频传动, 山东晨鸣造纸机械有限公司 99 年只生产了一台直流传动纸机, 其余全为变频或滑差调速传动, 山东成武造纸厂 12 台纸机全部为变频传动, 山东临清纸厂 17 台纸机中只有一台为直流传动,其余全部为变频传动。

  山东省的造纸工业近年来发展迅速, 其产量产值和经济效益也在全国处于领先地位。 但是, 从企业的性质和发展过程看, 山东造纸以地方国营、乡镇、集体企业为主, 以麦草浆为主的特色最为明显。

  过去一些名不见经传的小企业现今都发展为年产值达数亿或十亿元的大型企业集团。 这不能说与变频传动技术的引入没有关系, 本人曾在"中国造纸"99 年第 2 期较详细地分析了这一现象的背景和原因。

  由于中国的国情和生产技术水平决定了变频传动在中国造纸传动领域的地位, 这主要有以下几个因素:

  ( 1) 中国造纸绝大多数企业尚不具有造纸生产的技术密集和资金密集特点, 而是劳动密集和资金密集, 因而技术力量和自动化水平都不高, 对设备可靠性的依赖很高, 而自动化技术的应用和依赖较低。 变频传动正具有维护少, 可靠性高的特点。

  ( 2) 中小纸机多大型纸机少, 而变频传动的一次性投入比较适合于中小型纸机( 幅变在 4 米以下, 最大传动功率在 200kW 以下) , 因此变频传动在纸机市场上能占有绝对主导地位。

  ( 3) 直流传动由于历史上曾出现的故障率高、维护量大、附属设备多的特点在人们印象中尚不能抹去, 因而直流传动在目前形势下无法与交流传动抗衡。

  ( 4) 解释不清的能耗问题对直流传动造成了不利影响。 从各纸厂应用变频的实践普遍反映比直流节能, 然而从纸机恒转距负载的运行特点上看, 无法拿出确凿的证据来说明节能的理由。

  尽管有以上诸因素使变频传动占据了主导地位, 但我们也看到由引进成套纸机和大型高速纸机组成的老牌大企业仍以直流传动为主, 而国外纸机厂的设计亦是如此。 这说明直流传动和交流传动在技术经济上没有明显的差距, 只是各自有适合的范围和条件。

  2变频传动纸机的特殊问题

  变频调速和直流调速就单独速度控制而言, 本无大的差别, 但是纸机的特点决定了采用变频调速后出现了一些特殊的问题, 本文就这些问题做一分析。

  2. 1速度链

  纸机传动的要求是各分部的速度间要成比例调节和能够以链式结构逐级后传。 例如 10 个传动点的纸机, 第 1 点传动可作为全线速度设定。 当第 1 点调速时, 其余各点应随之按比例调速。 而当中间某一点微调速度时, 从该点起以后的各点速度应按比例变化, 而该点以前的速度不变。

  直流传动过去普遍采用的是模拟速度链。 其各速度关系为: V N = K N V N - 1 =…= K 2 V 2 = V 1, 中间任何一点调速都只改变了比例系数 K, 具逐级后传。 采用变频传动以后仍然可以采用这种速度链方式, 用变频器的模拟输入端做频率给定。

  但是由于模拟电路在遇干扰和现场环境不好时, 会使速度波动, 且模拟速度的缺点还在于任何一点的温漂或变化都经速度链影响下一级。

  由于变频器是一种数字驱动装置, 它和直流电压调速有本质的不同。 如果频率设定是准确的话,如通过面板设定频率, 那么其速度给定值就是精确的, 其最大误差为频率的最小分辨单位( 一般为 0.

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