目前在紙機分部傳動上使用的變頻器必須能同時具備以下特點：

（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)成熟的標準器件IGBT；

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

（一）、造紙機變頻改造的前景和分析。

據(jù)有關(guān)方面統(tǒng)計，我國擁有3780多萬噸生產(chǎn)能力，單機生產(chǎn)能力在5萬噸以上以及紙板機生產(chǎn)能力在10萬噸以上的不足三分之一，尚有三分之二以上的生產(chǎn)能力需要投入巨資改造，其中至少三分之一的紙機需要部分或全部更換原來的傳動部分（包括機械齒輪箱和電機傳動），以提高車速或降低能耗。

我國造紙機分部傳動設(shè)備，以前采用SCR直流調(diào)速方式，由于存在滑環(huán)和炭刷造成可靠性和精度不高，從而導致紙機的機械落后，最高車速也只有200m/min左右，很難同國外的1000m/min的高速紙機相比。造紙是一個連續(xù)生產(chǎn)的過程，因此生產(chǎn)線的連續(xù)和有序控制成為了制約成品紙質(zhì)量和產(chǎn)量的瓶頸。直流調(diào)速系統(tǒng)在紙機的發(fā)展史上占有重要的地位，但由于直流電機存在維護難、抗環(huán)境能力差，主要表現(xiàn)如下：

(1)整流子磨損嚴重,燒毀整流子的故障,導致停機時間長；

(2)直流電機維修困難多,要求高,修理費用也高；

(3)測速發(fā)電機易磨損，造成傳動系統(tǒng)精度低；

(4)直流調(diào)速控制系統(tǒng)復雜,調(diào)試困難,一般技工很難調(diào)出好的機器。

交流變頻調(diào)速技術(shù)以其卓越的調(diào)速性能,顯著的節(jié)電以及在國民經(jīng)濟領(lǐng)域的廣泛適用性，而被公認為是一種最有前途的交流調(diào)速方式。它不但具有直流電機優(yōu)良的調(diào)速性能，同時具有交流電機簡單、可靠，因而逐漸被廣泛應(yīng)用由此看來，造紙機分部傳動機械的變頻化已是大勢所趨。

造紙機傳動的變頻改造有非常好的效果，如從工藝上改善紙品、增加產(chǎn)能、降低能耗、延長停機檢修周期。

以某廠改造一臺長網(wǎng)紙機為例，它有兩個分部：一個是烘缸（干部），一個是網(wǎng)部（濕部）。根據(jù)工藝要求抄紙速度為20－100m/min，紙頁定量為9－30g/m2。一般紙機的傳動精度要求達到1－3‰，由于速度變化范圍大，最低定量為9g/m2,要求紙機的傳動精度更高。因此，選擇紙機的傳動控制方案閉環(huán)系統(tǒng)。 

（二）、節(jié)能效益分析

根據(jù)該廠改造前和改造后紙機能耗對比，如下：

改造前的電功率：90米的車速P90=74A×180V＋3×220=13980W=13.98kW（直流傳動）

按一年生產(chǎn)300天計：整機用電=300×24×13.98=100656(kWh)

改造后的電功率：90米的車速P90=1.732×16A×380V=10530W=10.53(kW)（變頻傳動）

整機用電=300×24×10.53=75816(kWh)

全年可節(jié)電=100656－75816=24840(kWh)

由此可以得出應(yīng)用變頻器后實際節(jié)能為：25%

（三）、工藝效益分析

①紙機的運轉(zhuǎn)率提高：27%以上（由月平均產(chǎn)量得到，已排除其他因素）可增產(chǎn)值：

②成品率提高：1.6%

綜上所述，采用變頻器后提高紙機的運轉(zhuǎn)性能，進一步提高了經(jīng)濟效率。

（四）造紙附屬設(shè)備的變頻器應(yīng)用分析

造紙機的輔助設(shè)施包括以下幾個系統(tǒng)：供漿系統(tǒng)、白水系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)、化學品制備及傳送系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、蒸汽系統(tǒng)等。為了使造紙機能夠連續(xù)均衡地運轉(zhuǎn)，它的輔助設(shè)施能力，一般應(yīng)超過造紙機的最大生產(chǎn)能力的15%-30%，這將存在具大的能量損耗。

供漿系統(tǒng)的變頻應(yīng)用

供漿系統(tǒng)必須滿足下列幾個條件：

（1）向造紙機輸送的漿料要穩(wěn)定，誤差不能超過±5%；

（2）漿料的配比和濃度要穩(wěn)定均勻；

（3）貯備一定的漿料量，使供漿能力可以調(diào)節(jié)，以適應(yīng)造紙機車速和品種的改變；

（4）對漿料進行凈化精選

（5）處理造紙機各部分損紙。

通常情況下，供漿系統(tǒng)由供漿管路的漿泵、沖漿泵和凈化設(shè)施的壓力篩、除渣器組成，要達成以上五點目的，最主要就是要對漿泵和沖漿泵從全速運行變?yōu)榭伤俣日{(diào)節(jié)變頻運行，最終滿足供漿自動化。

以沖漿泵為例來說明變頻器的速度控制流程：該變頻控制宜采用雙閉環(huán)系統(tǒng)的速度控制方式，外環(huán)是速度閉環(huán)，內(nèi)環(huán)是電流或轉(zhuǎn)矩閉環(huán)。沖漿泵速度的設(shè)定值一方面是由漿速和網(wǎng)速比變化而獲得，另一方面是來自于流漿箱的壓力控制器。前者是主調(diào)，后者是微調(diào)。紙機的漿速和網(wǎng)速比基本上是恒定的，因此紙機的網(wǎng)速一旦變化，沖漿泵的轉(zhuǎn)速也跟隨變化；為了提高速度調(diào)節(jié)器的精確性和反映流漿箱的實際工藝過程，通常還需取流漿箱的壓力PID控制輸出值的±５％的變化來作為沖漿泵附加的速度設(shè)定值。速度的實際值取自傳動電機的實際速度采樣，可通過旋轉(zhuǎn)測速電機或光電旋轉(zhuǎn)編碼器等檢測裝置獲取。電流的設(shè)定值取自速度環(huán)的輸出信號，電流的實際值取自各個傳動點的交流變頻器輸出端電流互感器的測量值。因此對于沖漿泵的變頻調(diào)速而言，需對其進行PID控制，可達到理想節(jié)能效果。