变频器在造纸机传动方面应用

中国造纸工业有效生产能力自1990年以来，特别是自1995年以来一直在持续增长。据统计，自从2000年以来，全球生产的大型造纸机有12都安装在中国。假设我国在今后一段时间内GDP总量以年均7%的速度递增，同时，按过去12年的年均人口增长率0.91%作为今后的年人口净增长率，到2010年，我国的人均GDP达到13890元人民币，届时人均耗纸量可从目前的不到30公斤上升到50公斤。可以预测，到2005年，我国纸和纸板总消费量可达5020万吨；而到2010年，总消费量将达6900万吨。

目前，高档纸机在国内市场的占有率为33％，而且基本上以国际造纸机械巨头如VOITH、METSO、ANDRITZ等为主,整机的纸机供应将基本上以进口为主印刷工具。由于目前的新增纸机的传动设备已经有80%以上采用交流传动变频器，所以在今后每年新增的300～400万吨的产量中，每年的纸机传动装机容量将非常可观。以某厂引进的VOITH产的17.5万吨年的纸板机的装机容量为例，它的纸品为双面涂布白板纸，其幅宽4.2m，包括四层网部、四道压榨、10组烘缸、1组冷缸、1组施胶压榨、3道双辊压光、4组气刀涂布、1个卷纸部等，共计72个传动，设计克重120～500gm2、车速600mmin，其纸机的分部传动(就是指72个纸机传动)的变频容量总计为5490kW。

由此可以计算出通用的吨纸容量计算为31W，那么我们就可以概算出今后每年的变频装机容量大约为为9万kW左右。以纸机系统设计1kW2000RMB的计算，共计有1.8亿RMB左右的传动市场。当然在这里面，变频器品牌基本上是由国外主要生产厂商ABB、SIEMENS、AB、YASKAWA等占主导地位。另外，由于我国目前所有纸机机械的生产能力还不到30万吨年，所以国内的市场份额大概不到14，其余将全部是国外的造纸机械商所占有。

同时也要注意到高档纸机的增加量将达到历史的最高峰，幅宽的增大和车速的快速提高都促使在新增的纸机装机中大量使用最新的高档矢量型或DTC控制型变频器，而目前国内相应的成熟变频器基本没有，所以大部分为进口品牌所拥有，国内品牌的份额不到5%。由于中国日益成为世界工厂，由中国制造的变频器将逐渐走向已经有本地化机构的国际纸机机械厂家(如美卓纸业、VOITH纸业)的高档造纸机。

目前在纸机分部传动上使用的变频器必须能同时具备以下特性：

(1)调速范围宽，在全速度范围内，效率必须在90%以上；

(2)功率因数高于0.9以上；

(3)输入谐波电流总失真小于3%；

(4)采用可靠性高、技术成熟的标准器件IGBT；

(5)能减少输出谐波分量并有效降低dvdt噪音和转矩脉动的效果；

(6)利用通讯功能实现数据的高速串行传输。