變頻器在造紙機傳動方面應用

中國造紙工業有效生產能力自1990年以來，特別是自1995年以來一直在持續增長。據統計，自從2000年以來，全球生產的大型造紙機有12都安裝在中國。假設我國在今后一段時間內GDP總量以年均7%的速度遞增，同時，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達到13890元人民幣，屆時人均耗紙量可從目前的不到30公斤上升到50公斤。可以預測，到2005年，我國紙和紙板總消費量可達5020萬噸；而到2010年，總消費量將達6900萬噸。

目前，高檔紙機在國內市場的占有率為33％，而且基本上以國際造紙機械巨頭如VOITH、METSO、ANDRITZ等為主,整機的紙機供應將基本上以進口為主印刷工具。由于目前的新增紙機的傳動設備已經有80%以上采用交流傳動變頻器，所以在今后每年新增的300～400萬噸的產量中，每年的紙機傳動裝機容量將非常可觀。以某廠引進的VOITH產的17.5萬噸年的紙板機的裝機容量為例，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個卷紙部等，共計72個傳動，設計克重120～500gm2、車速600mmin，其紙機的分部傳動(就是指72個紙機傳動)的變頻容量總計為5490kW。

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

同時也要注意到高檔紙機的增加量將達到歷史的最高峰，幅寬的增大和車速的快速提高都促使在新增的紙機裝機中大量使用最新的高檔矢量型或DTC控制型變頻器，而目前國內相應的成熟變頻器基本沒有，所以大部分為進口品牌所擁有，國內品牌的份額不到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有本地化機構的國際紙機機械廠家(如美卓紙業、VOITH紙業)的高檔造紙機。

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性：

(1)調速范圍寬，在全速度范圍內，效率必須在90%以上；

(2)功率因數高于0.9以上；

(3)輸入諧波電流總失真小于3%；

(4)采用可靠性高、技術成熟的標準器件IGBT；

(5)能減少輸出諧波分量并有效降低dvdt噪音和轉矩脈動的效果；

(6)利用通訊功能實現數據的高速串行傳輸。