一、引言

造紙工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要行業(yè)。國(guó)家信息中心經(jīng)濟(jì)預(yù)測(cè)部的行業(yè)報(bào)告顯示，隨著原材料等主要資源價(jià)格的調(diào)整，造紙行業(yè)的成本增長(zhǎng)再次上升，利潤(rùn)增長(zhǎng)的成本壓力再次加大。行業(yè)虧損增加，虧損企業(yè)虧損同比增長(zhǎng)67.34%。成本上漲一方面是原材料、水、電、氣價(jià)格上漲，另一方面與能源浪費(fèi)密切相關(guān)。中國(guó)造紙工業(yè)綜合能耗是發(fā)達(dá)國(guó)家的兩倍，噸漿用水量比世界先進(jìn)水平高出近10倍。然而電力成本是造紙業(yè)的三大成本之一，作為造紙業(yè)的主要能源，每年所消耗的電力成本對(duì)于造紙企業(yè)來(lái)說(shuō)是一筆不小負(fù)擔(dān)。

為了提高競(jìng)爭(zhēng)力，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中取勝，我國(guó)造紙企業(yè)必須降低成本，而節(jié)電是降低成本的主要手段。節(jié)能降耗，尤其是隨著變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展，為造紙企業(yè)提高電能利用率，降低用電成本，增加經(jīng)濟(jì)效益提供了廣闊的空間。

二、造紙機(jī)變頻改造的必要性

國(guó)內(nèi)造紙機(jī)分機(jī)傳動(dòng)設(shè)備，大多采用直流調(diào)速(大功率)和滑差電機(jī)(小功率)傳動(dòng)，在生產(chǎn)過(guò)程中，由于機(jī)械磨損、皮帶打滑等因素，導(dǎo)致速度匹配失調(diào)，產(chǎn)生斷紙、不均勻厚度等現(xiàn)象。

（1）直流調(diào)速系統(tǒng)在紙機(jī)的發(fā)展史上占有重要的地位，但由于直流電機(jī)存在維護(hù)難、抗環(huán)境能力差，主要表現(xiàn)如下：

●整流子磨損嚴(yán)重，燒毀整流子的故障，導(dǎo)致停機(jī)時(shí)間長(zhǎng)；

●直流電機(jī)維修困難多，要求高，修理費(fèi)用也高；

●測(cè)速發(fā)電機(jī)易磨損，造成傳動(dòng)系統(tǒng)精度低；

●直流調(diào)速控制系統(tǒng)復(fù)雜，調(diào)試?yán)щy，一般技工很難調(diào)出好的機(jī)器。

（2）交流滑差電動(dòng)機(jī)兩部分構(gòu)成，一個(gè)普通交流電機(jī)，一個(gè)轉(zhuǎn)差離合器，通過(guò)調(diào)整離合器勵(lì)磁線圈的電壓，來(lái)調(diào)節(jié)電機(jī)的確輸出速度，存在耗電量大，傳動(dòng)效率低，速度精度差，速度不夠穩(wěn)定，影響產(chǎn)品的質(zhì)量。

三、造紙機(jī)械變頻控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介

造紙機(jī)械由流漿箱、網(wǎng)部、壓榨部、干燥部、壓光和卷繞組成。傳動(dòng)系統(tǒng)是由多分支傳動(dòng)點(diǎn)組成的速度鏈協(xié)調(diào)系統(tǒng)。為了降低能耗，優(yōu)化產(chǎn)品質(zhì)量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，現(xiàn)代造紙?jiān)O(shè)備大多采用多電機(jī)分段傳動(dòng)，即每個(gè)傳動(dòng)分段安裝交流電機(jī)，并配備相應(yīng)的變頻器，要求每個(gè)分段在一定范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)同步控制和調(diào)速。造紙是一個(gè)連續(xù)的生產(chǎn)過(guò)程，因此生產(chǎn)線的連續(xù)有序控制成為制約成品紙質(zhì)量和產(chǎn)量的瓶頸。采用變頻控制系統(tǒng)可以使傳動(dòng)系統(tǒng)具有非常方便和準(zhǔn)確的調(diào)速功能:

（1）在各個(gè)分動(dòng)點(diǎn)之間能夠保持固定的傳動(dòng)比，使得每個(gè)分動(dòng)點(diǎn)在聯(lián)線上的速度一致。方便設(shè)備提速、減速，避免由于線速度差過(guò)大而使各傳動(dòng)點(diǎn)斷紙；

（2）連續(xù)平穩(wěn)地拖動(dòng)紙機(jī)運(yùn)行；

（3）具有平滑加減速功能。

目前在紙機(jī)分部傳動(dòng)上使用的變頻器必須能同時(shí)具備以下特點(diǎn)：

（1）調(diào)速范圍寬，在全速度范圍內(nèi)，效率必須在90%以上；

（2）功率因數(shù)高于0.9以上；

（3）輸入諧波電流總失真小于3%；

（4）采用可靠性高、技術(shù)成熟的標(biāo)準(zhǔn)器件igbt；

（5）能減少輸出諧波分量并有效降低dv/dt噪音和轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的效果。

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