英威腾CHV100在造纸机械上的应用

引言

造纸企业是高能耗企业每吨纸所耗电能在500度以上,电能消耗十分严重。传统的造纸机械的采用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。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。下面以天津某造纸厂为例,阐述invt-chv100系列变频器在造纸机械上的应用。

█造纸工艺

造纸机械的基本组成部分按照纸张形成的顺序分为网部、压榨、前干燥、后压榨、后干燥、压光机、卷纸机等。其工艺为流浆箱输出的纸浆在网部脱水成型,在压榨部进行压缩使纸层均匀,经过前干燥进行干燥,接着进入后压榨进行施胶,再进入后干燥器烘干处理,然后利用压光机使纸张平滑,最后通过卷纸机形成母纸卷。造纸工艺流程图如下所示:

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造纸工艺流程图:

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造纸机械现场

█控制方案

天津某造纸厂造纸生产工艺的后干燥、压光机、卷纸机原采用直流调速。现采用invt-chv100系列变频器进行多电机分部传动控制。具体控制要求是:(1)五台变频器均采用闭环矢量控制,从而增加变频调速的控制精度及系统的启动能力。(2)前三台烘干机与第四台压光机要求同一线速度运行。(3)第四台压光,要求有转矩到速度的转换(自动)功能。压光机,处于转矩控制模式运行时,可以很好平衡纸张在从后干燥辊输出的张力变化,从而有效避免了纸张表面在压光时滑坏,同时,对于收卷侧也提供了良好的送纸条件。(4)第五台为纸张收卷控制(卷纸机),要求收卷时张力恒定,本系统没有张力反馈,因此,在纸张的收卷处采用无张力反馈转矩控制模式进行控制。控制系统的电气接线图如下图所示:

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五传动点造纸系统电气控制示意图

系统第一台变频器采用模拟量ai1通道给定频率。第二台至第四台变频器采用“a+b”的方式给定频率,主频率“a”采用前一级的变频器模拟量输出“ao1”信号给定,叠加频率“b”采用模拟量ai2通道给定,做为传动速度的微调,以实现系统的同步运行。第五台变频器采用“chv100+pg卡+张力卡”的控制方案,张力控制模式为:无张力反馈速度控制。采用线速度法测量卷径,线速度的给定来源于第四台变频器的模拟量输出“ao1”。继电器输出作为故障指示。

█主要参数设置

(1)1#变频器

p0.011有pg矢量控制

p0.011端子指令通道

p0.031模拟量ai1给定频率

p0.115加速时间0

p0.122减速时间0

p2.0150电机额定频率

p2.021460电机额定转速

p2.03380电机额定电压

p2.0423电机额定电流

p2.0511电机额定功率

p3.101000pg参数

p3.111pg方向选择

p5.021正转运行

p5.037故障复位

p5.046自由停车

p6.043故障输出

(2)2#—4#变频器

p0.001有pg矢量控制

p0.011端子指令通道

p0.031模拟量ai1给定频率

p0.040模拟量ai2给定频率

p0.062a+b频率给定

p0.115加速时间0

p0.122减速时间0

p2.0150电机额定频率

p2.021460电机额定转速

p2.03380电机额定电压

p2.0423电机额定电流

p2.0511电机额定功率

p3.101000pg参数

p3.111pg方向选择

p3.1330%键盘设定转矩(4#变频器设置)

p5.021正转运行

p5.037故障复位

p5.046自由停车

p5.0531转矩控制禁止(4#变频器设置)

p6.043故障输出

(3)5#变频器

p0.011有pg矢量控制

p0.011端子指令通道

p0.115加速时间0

p0.122减速时间0

p2.0150电机额定频率

p2.021440电机额定转速

p2.03380电机额定电压

p2.048.9电机额定电流

p2.054电机额定功率

p3.101000pg参数

p3.111pg方向选择

pf.001无张力反馈转矩控制

pf.010收卷模式

pf.04120最大张力

pf.0663张力数字设定

pf.1025张力锥度系数

pf.111机械传动比

pf.121.52最大卷曲直径

pf.140.5卷曲直径0

pf.180线速度法

pf.22260最大线速度

pf.231ai1线速度输入

pf.240.5最低线速度

pf.335系统惯量补偿系数

pf.34800材料密度

pf.351.5材料宽度

█系统总结

实践证明:invt-chv100有pg矢量(闭环矢量)变频调速方案能够很好的满足造纸生

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发布日期:2019年07月02日  所属分类:参考设计