造纸机械变频技术改造

1  引言
     纸业是国民经济中的重要产业，根据国家信息中心经济预测部的行业报告
称：自今年 3 月份始，随着水电煤气等主要资源价格的调整，造纸行业的成
本增长再次走高，利润增长的成本压力再次加大。行业亏损增多，亏损企业亏
损额同比增加达 67.34％。成本上涨一方面是原料和水电煤气等能源价格的上
涨，另一方面也与能源浪费密切相关，我国造纸行业的综合能耗是发达国家
的 1 倍，吨浆水耗高于世界先进水平近 10 倍。而电力是造纸业的主要能源，
电力成本是造纸业的三大成本之一，每年高昂的电费成为造纸企业的主要负
担。
     我国造纸企业要想增加竞争力，获得持续发展，在激烈的竞争中取胜，就
必须降低成本，而节电牵动了降低成本的主神经。节电技术的进步，特别是变
频技术的发展，为造纸企业提高电能使用效率、降低电力成本、增加利润提供
了广阔的空间。

2  造纸机变频改造的必要性
      我国造纸机分部传动设备，大部分采用 SCR 直流调速（大功率）和滑差
电机（小功率）传动，在生产过程中经常由于机械磨损、传动带的打滑等因数
造成速度匹配失调，形成断纸、厚度不均等现象。
    （1）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：
      

● 整流子磨损严重，烧毁整流子的故障，导致停机时间长；

      

● 直流电机维修困难多，要求高，修理费用也高；

      

● 测速发电机易磨损，造成传动系统精度低；

      

● 直流调速控制系统复杂，调试困难，一般技工很难调出好的机器。

    （2）交流滑差电动机两部分构成，一个普通交流电机，一个转差离合器，
通过调整离合器励磁线圈的电压，来调节电机的确输出速度，存在耗电量大，
传动效率低，速度精度差，速度不够稳定，影响产品的质量。
 
3  造纸机械变频控制系统简介
    造纸机械结构上大致有流浆箱，网部，压榨部，干燥部，压光，收卷几部
分组成。传动系统是由多分部传动点组成的速度链式协调系统。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。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。使用变频控制
系统可以使传动系统具备非常方便及精确的调速功能：
    （1）各分部传动点之间能保持固定的传动比，使各传动点上线速度保持
一致。便于设备提速、减速，避免各传动点之间因线速度相差太大而断纸；
    （2）连续平稳地拖动纸机运行；
    （3）具有平滑加减速功能。
     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；