變頻器在造紙機(jī)傳動(dòng)方面應(yīng)用

中國造紙工業(yè)有效生產(chǎn)能力自1990年以來，特別是自1995年以來一直在持續(xù)增長。據(jù)統(tǒng)計(jì)，自從2000年以來，全球生產(chǎn)的大型造紙機(jī)有12都安裝在中國。假設(shè)我國在今后一段時(shí)間內(nèi)GDP總量以年均7%的速度遞增，同時(shí)，按過去12年的年均人口增長率0.91%作為今后的年人口凈增長率，到2010年，我國的人均GDP達(dá)到13890元人民幣，屆時(shí)人均耗紙量可從目前的不到30公斤上升到50公斤?？梢灶A(yù)測，到2005年，我國紙和紙板總消費(fèi)量可達(dá)5020萬噸；而到2010年，總消費(fèi)量將達(dá)6900萬噸。

目前，高檔紙機(jī)在國內(nèi)市場的占有率為33％，而且基本上以國際造紙機(jī)械巨頭如VOITH、METSO、ANDRITZ等為主,整機(jī)的紙機(jī)供應(yīng)將基本上以進(jìn)口為主印刷工具。由于目前的新增紙機(jī)的傳動(dòng)設(shè)備已經(jīng)有80%以上采用交流傳動(dòng)變頻器，所以在今后每年新增的300～400萬噸的產(chǎn)量中，每年的紙機(jī)傳動(dòng)裝機(jī)容量將非?？捎^。以某廠引進(jìn)的VOITH產(chǎn)的17.5萬噸年的紙板機(jī)的裝機(jī)容量為例，它的紙品為雙面涂布白板紙，其幅寬4.2m，包括四層網(wǎng)部、四道壓榨、10組烘缸、1組冷缸、1組施膠壓榨、3道雙輥壓光、4組氣刀涂布、1個(gè)卷紙部等，共計(jì)72個(gè)傳動(dòng)，設(shè)計(jì)克重120～500gm2、車速600mmin，其紙機(jī)的分部傳動(dòng)(就是指72個(gè)紙機(jī)傳動(dòng))的變頻容量總計(jì)為5490kW。

由此可以計(jì)算出通用的噸紙容量計(jì)算為31W，那么我們就可以概算出今后每年的變頻裝機(jī)容量大約為為9萬kW左右。以紙機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)1kW2000RMB的計(jì)算，共計(jì)有1.8億RMB左右的傳動(dòng)市場。當(dāng)然在這里面，變頻器品牌基本上是由國外主要生產(chǎn)廠商ABB、SIEMENS、AB、YASKAWA等占主導(dǎo)地位。另外，由于我國目前所有紙機(jī)機(jī)械的生產(chǎn)能力還不到30萬噸年，所以國內(nèi)的市場份額大概不到14，其余將全部是國外的造紙機(jī)械商所占有。

同時(shí)也要注意到高檔紙機(jī)的增加量將達(dá)到歷史的最高峰，幅寬的增大和車速的快速提高都促使在新增的紙機(jī)裝機(jī)中大量使用最新的高檔矢量型或DTC控制型變頻器，而目前國內(nèi)相應(yīng)的成熟變頻器基本沒有，所以大部分為進(jìn)口品牌所擁有，國內(nèi)品牌的份額不到5%。由于中國日益成為世界工廠，由中國制造的變頻器將逐漸走向已經(jīng)有本地化機(jī)構(gòu)的國際紙機(jī)機(jī)械廠家(如美卓紙業(yè)、VOITH紙業(yè))的高檔造紙機(jī)。

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

(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dvdt噪音和轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的效果；

(6)利用通訊功能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速串行傳輸。