英威騰Goodrive300變頻器在機械制漿生產(chǎn)線上的應(yīng)用
2012/9/19 15:35:12
摘 要：紙漿生產(chǎn)線是由一系列配套設(shè)備組成的，為提高生產(chǎn)效率、保證紙漿的質(zhì)量，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，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)線上的應(yīng)用為例，說明了制漿生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)以及大型木片磨漿機的對電氣傳動的要求。
關(guān)鍵詞：紙漿生產(chǎn)線 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(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，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口相當(dāng)數(shù)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(jié)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程。以下為采用蘆葦造紙為例介紹其基本工藝過程。
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。
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，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)線的應(yīng)用為例，說明了紙漿生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)以及大型木片磨漿機的對電氣傳動的要求。
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)控制所有變頻器的啟停、頻率給定、故障復(fù)位等命令，同時采集所有變頻器的電流、電壓、母線電壓、運行頻率等數(shù)據(jù)對各臺變頻器進行實時監(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，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：
Ø 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；
Ø 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；
Ø 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；
Ø 需要變頻器具有很強抗電網(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，所有變頻器的抗電網(wǎng)波動能力均能達到±15%；
Ø 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，所有該工廠要求變頻器24小時不間斷運行時間至少在3個月以上。
四、變頻器調(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，同時又保證變頻器不過流，所以變頻器采用矢量開環(huán)控制模式；具有以下特點：
Ø 啟用Goodrive300變頻器的弱磁功能，使電機能在50HZ以上運行；
Ø 啟用Goodrive300變頻器的磁通制動功能，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；
Ø 啟用Goodrive300變頻器的過壓失速與過流保護功能，保證變頻器在加減速過程中不出現(xiàn)故障而影響生產(chǎn)。
由于Goodrive300變頻器可以適應(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
該生產(chǎn)線自投產(chǎn)一年來無故障生產(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足紙漿生產(chǎn)線木片磨漿機的生產(chǎn)工藝要求，目前英威騰Goodrive300變頻器在該企業(yè)贏得了非常好的認(rèn)可。
參考文獻
[1] 《Goodrive 300變頻器產(chǎn)品說明書》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、工業(yè)控制、新能源領(lǐng)域的產(chǎn)品與服務(wù)供應(yīng)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、自動控制、電機控制、節(jié)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(tǒng)、PLC、HMI、電機和電主軸、SVG、UPS、光伏逆變器等。英威騰現(xiàn)有員工1600多人，大型生產(chǎn)基地4個，營銷網(wǎng)絡(luò)遍布國內(nèi)及海外60多個國家和地區(qū)。