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造纸机电控系统变频器的选择

    现在造纸机传动控制基本上全部采用交流变频传动控制系统,而市场上变频器品牌众
多,功能各异。面对如此众多的变频器产品,如何选择变频器及相应的控制系统成为各厂
家的难题,下面简单介绍造纸机对变频器的基本要求,以及如何选择变频器。

1、纸机传动特性与变频器机械特性

    造纸机传动属于恒转矩负载,所以要求电机采用恒转矩调速。要求变频器工作在恒转矩
调速控制状态,所以应该选用恒转矩机械负载变频器。
有的公司对于恒转矩调速和恒功率调速采用不同型号的变频器,如西门子公司的 ECO 风
机、水泵控制用变频器和 MDV、6SE70 恒转矩变频器。有的公司对于恒转矩调速和恒功率
调速采用同一型号的变频器,对于同一台变频器采用不同的控制方式所接配的电机不同 ,
变频器内部参数设置不同。如 ABB 公司 ACS400、ACS600 系列变频器。比如型号为
ACS401-0030 的变频器在恒转矩调速控制接配电机 22Kw,在风机、水泵恒功率控制接配
电机为 30Kw。所以用户应该了解变频器的机械特性匹配。

2、频率分辨率对纸机传动性能的影响

    频率分辨率是衡量变频器的重要指标。频率分辨率包含频率给定分辨率和频率控制分辨
率。
    (1)频率给定分辨率指变频器的给定通道对输入信号的分辨率,一般指模拟输入通道
AD 的位数。对于通讯通道一般给定精度远远大于模拟通道,所以模拟给定通道若能满足
要求,通讯通道是绝对满足的。
    一般纸机对传动调速的控制精度要求为 0.1%,对于一台确定的造纸机从频率分辨率的
角度来说,若能在最低速满足给定控制精度,则在高速运行是没有问题的。
    下面我们举例说明:
        设 本 台 纸 机 在 低 速 抄 纸 , 变 频 器 运 行 频 率 为 10Hz , 则 要 求 给 定 精 度 为 :
10*0.1%=0.01Hz 所以要求变频器的频率分辨率必须能够小于 0.01Hz。设本台纸机在高速
抄纸,变频器运行频率为 50Hz,则要求给定精度为:50*0.1%=0.05Hz。所以要求变频器
的频率分辨率必须能够小于 0.05Hz。所以我们在选择传动系统时注意纸机低速时变频器能
否满足控制精度的要求。而不必担心高速的给定精度。给定精度也可以通过变频器参数来
进行调节,但缺点是在改变工作状态时需要重新调整参数。
    如一台用于流浆箱控制的上浆泵变频器,其运行频率一般在 30~50Hz 之间,控制采用
SR73A 调节器,但是流浆箱液位无法稳定,上浆量忽大忽小,变频器始终调节不能稳定。
原因变频器设定分辨率不够。给定忽大忽小,1mA 对应 2.5Hz。我们可以调节参数,变频
器的最小给定为 30Hz,即给定 0mA 对应 30Hz,给定 20mA 对应 50Hz,这样 1mA 对应
1Hz,给定频率分辨率提高了 2.5 倍。
    (2)频率控制分辨率指变频器的输出最小分辨率,通常说变频器是无级调速是相对而
言的。变频器有它的最小分辨率,每次调速频率的最小变化。现在变频器的最小分辨率一
般为 0.01Hz。用户在选择变频器时应该注意频率分辨率是否能满足设备需要。

3、具有转差补偿变频器对系统稳态精度的影响

    交流异步电机都存在转差频率,电机的输出转矩和功率与转差频率成正比,变频器为
了提高速度控制精度,对电机控制采用转差补偿。

    依据异步电机的机械特性,当负载转矩增大,转差频率增大,转子产生速降。转差补偿