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VACON變頻器對全球首款變頻式木材削片機的控制 ———VACON變頻器對全球首款變頻式木材削片機的控制
VACON-偉肯(蘇州)電氣傳動有限公司

2005 年,2 臺由 Vacon NX 系列高性能變頻器控制的 Camura GS ™木材削片機在位于芬蘭Kaskinen市的Metsä-Botnia Kaskinen紙漿廠投入使用,其中一臺為 Metsä-Botnia Kaskinen本廠的紙漿生產(chǎn)提供削片,該廠的每條生產(chǎn)線可年產(chǎn) 42.5 萬噸闊葉木 ECF 和 TCF 漂白漿。另一臺則用于附近 M-real 紙漿廠的削片供應。這是全球第一款采用變頻控制的木材削片機實用型產(chǎn)品,其獨特之處在于采用變頻器與單電機的組合,替代了由多臺電機驅(qū)動削片機運轉(zhuǎn)的傳統(tǒng)技術方案。

在紙漿生產(chǎn)過程中,需要進行削片處理的木材品種多種多樣,因此需要不同的切削速度,這就是需要對削片機采取速度控制的原因。而且,在冬季,木質(zhì)會變硬,因此轉(zhuǎn)速控制也是根據(jù)季節(jié)變化調(diào)整生產(chǎn)的基本條件。此外,削片機的啟動需要耗費大量電能,并導致出現(xiàn)功耗峰值。EasyDriveTM 方案可平衡功耗峰值,其中,由Vacon NXC高性能變頻調(diào)速柜對削片機的啟動進行平滑控制,以避免供電網(wǎng)絡過載。負載峰值過后,轉(zhuǎn)速將升至正常水平。

Metsä-Botnia Kaskinen 紙漿廠的原木處理系統(tǒng)由 Metso Paper 提供,其中,原木處理過程的控制系統(tǒng)來自 Honeywell,削片機切削速度由Metso Paper開發(fā)的 EasyDriveTM 系統(tǒng)控制。整個系統(tǒng)采用 Profibus 總線通訊。系統(tǒng)中的核心設備之一,Camura GS™削片機直徑約 3 米,重約 20 噸,裝有 12 個刀頭,機器運轉(zhuǎn)時的轉(zhuǎn)速范圍在 200r/min—350r/min 之間。一般情況下,刀頭每班(8 小時)更換一次,此時,由 Vacon NXC 對削片機進行制動,制動時間約為三到四分鐘。為了使更換刀頭的過程更加簡便準確 ,Vacon 變頻器還需要對削片機的刀盤進行精確定位。此外,EasyTool™自動裝置中的電機亦由 Vacon 變頻器控制,該裝置主要用于對 QuickLockTM 刀片固定系統(tǒng)中的刀片夾鉗螺栓進行固定與松動。

除削片機之外,還有約 30 臺 Vacon NX 變頻器負責鼓式剝皮機及去皮輥等原木處理設備的驅(qū)動。其中,16 臺 Vacon NXP 高性能矢量閉環(huán)變頻器以一對一的形式對鼓式剝皮機中的電機進行驅(qū)動控制。Vacon NXP 可根據(jù)具體剝皮條件控制電機以不同轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn),并通過參數(shù)設置進行負載分配,以實現(xiàn)各裝置之間的負載平衡。

木材處理流程中的所有Vacon變頻器均接入Profibus現(xiàn)場總線系統(tǒng)。