速度級聯(lián)的結(jié)果是將紙機分部傳動的主傳動點形成了一串速度鏈，只要其中的一個點速度進行調(diào)整，其后的每一個傳動點也隨之快速調(diào)整。在實際的紙機控制中，往往還要根據(jù)特定的位置再增加特定的傳動控制方式，尤其重要的當數(shù)負荷配比控制。

　　所謂負荷配比控制，是指在兩個嚙合輥中，為保持接觸的緊密性和合理性，需要對兩個輥子進行負荷分配，以達到最佳效果。在造紙機壓榨部、壓光機等嚙合輥控制中，根據(jù)工藝需要，紙幅斷裂時，嚙合的兩輥子處于脫開位置，紙幅通過時兩輥子處于合上位置。其中在嚙合輥合上中，為保持兩輥子在機械上的緊密接觸，達到嚙合的要求，需采取負荷配比控制方式。

　　嚙合輥的主傳動仍采用速度級聯(lián)控制方式，從傳動采用負荷配比控制方式。在該負荷配比控制中，速度閉環(huán)的設(shè)定值在主傳動設(shè)定值(V設(shè)定)的基礎(chǔ)上，再增加5%的速度，這樣的話，其速度環(huán)的輸出值即電流環(huán)的設(shè)定輸入值(M設(shè)定)就會增加，然后主傳動速度環(huán)的輸出值乘上負荷配比百分值去限定從傳動電流環(huán)的設(shè)定輸入值(M設(shè)定)，也就會緊緊跟上主傳動，使得該兩輥的嚙合程度更加緊密、貼合。

　　4 卷紙機、復(fù)卷機和機外涂布機等收放卷系統(tǒng)的張力控制

　　紙張有二種成型方式即平板紙和卷筒紙，由于高速印刷機的大量出現(xiàn)，對于卷筒紙的需求量與日俱增。而且卷筒紙相對于平板紙來說，更能提高紙機的車速。然而紙機對于卷筒紙的處理則是一個相對復(fù)雜的過程，尤其是在中心卷取的過程中，隨著卷徑的不斷增加，卷筒輥的速度必須不斷減少，同時又要保證紙幅的張力相對平穩(wěn)。因此，對于收放卷系統(tǒng)而言，進行張力控制是核心技術(shù)，也是變頻調(diào)速的難點。

　　對如此復(fù)雜的張力控制系統(tǒng)，變頻技術(shù)必須能克服以下4個技術(shù)問題:(1)將復(fù)雜的交流異步電機的數(shù)學(xué)模型簡單化;(2)考慮到張力反饋信號的延后和超調(diào);(3)將卷繞張力控制過程的動態(tài)參數(shù)描述成時變函數(shù);(4)保證張力閉環(huán)的抗波動能力高和即時調(diào)節(jié)性好。

　　目前，在卷取中最常用的是以下2種控制方式:(1)速度控制卷取(SPW)，用PID通過測力傳感器的張力反饋，或調(diào)節(jié)輥的位置反饋，來修正速度給定;(2)電流控制卷取(CPW)，用PID調(diào)節(jié)張力給定，可適用于中心卷取的方式，這一類型的控制一般是開環(huán)的。

　　具有張力控制的變頻控制系統(tǒng)，一般由直徑、補償、轉(zhuǎn)矩和速度計算等模塊組成，圖3所示為其卷取系統(tǒng)的基本軟件結(jié)構(gòu):

　　5 造紙機輔助部分的變頻控制

　　造紙機的輔助部分通常包括白水系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)、冷凍水系統(tǒng)、化學(xué)品加藥系統(tǒng)、損紙回收系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)等。在實際設(shè)計紙機中，為了使紙機能連續(xù)均衡地運轉(zhuǎn)，它的輔助部分，一般都超過造紙機最大生產(chǎn)能力的15%～35%。因此，采用變頻調(diào)速及其控制技術(shù)能有效地降低實際運轉(zhuǎn)中輔助能耗，比如原先采用調(diào)節(jié)閥門開度來控制的風(fēng)機和水泵、定速運轉(zhuǎn)的皮帶傳輸機等。以下就典型的幾個方面來闡述變頻控制的廣泛用途。

　　5.1 冷凍水變頻調(diào)速

　　在造紙的輔助設(shè)備中，涂布和施膠經(jīng)常要到用冷凍水來處理涂料，以保持涂料化學(xué)特性的穩(wěn)定，現(xiàn)在經(jīng)常采用的方法為冷凍水泵變頻調(diào)速系統(tǒng)。它的控制原理是利用溫度或溫差控制，因為從嚴格意義上說，冷凍主機的回水溫度和出水溫度之差表明了冷凍水從涂料槽帶走的熱量，所以溫差可作為控制依據(jù)。同時由于冷凍主機的出水溫度一般較為穩(wěn)定，故實際上在設(shè)計中只需根據(jù)回水溫度進行控制即可。

　　冷凍水系統(tǒng)選用的變頻調(diào)速應(yīng)該可設(shè)計為PID控制，因為大部分的變頻器都具有PID功能，因此控制回路就非常簡潔，以回水溫度作為反饋信號，而目標溫度則可以通過變頻器的面板設(shè)定或是上位機輸出模擬量信號設(shè)定。

　　5.2 損紙皮帶機變頻調(diào)速

　　損紙皮帶機是負責將干部的斷紙或處理紙運送到干損系統(tǒng)，因為皮帶的速度通常都按紙機的最大車速設(shè)計的，通常紙機運行的速度在最大車速的50%～80%之間，皮帶定速運行必將浪費相當大的能量，而且還產(chǎn)生太大的噪音，此時采用變頻調(diào)速，使皮帶機的速度跟隨紙機的車速，而且使皮帶機的起動頻率為20～30Hz，這樣既能皮帶機能快速反應(yīng)避免堵紙，又能降低能耗。

　　6 結(jié)束語

　　隨著變頻技術(shù)的發(fā)展和成熟，變頻器以其優(yōu)良的調(diào)速性能、操作簡單、功能完善、易于實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)等諸多優(yōu)點，必將取代紙機上傳統(tǒng)的直流調(diào)速系統(tǒng)，而成為紙機電氣傳動的佼佼者。

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