（一）紙漿制漿工藝
紙和紙板的生產(chǎn)過程可以分為兩部分：制漿過程和造紙過程。制漿過程就是把植物纖維原料離解變成單根纖維的過程，在離解過程中對纖維產(chǎn)生機械和化學損傷越小越好。由于原料的不同，制漿有廢紙制漿和木材（竹、草）制漿。
1、廢紙的制漿技術
和造紙工業(yè)一樣，紙漿生產(chǎn)廠家所使用的廢紙根據(jù)來源可以分為三類：紙廠損紙；用戶使用前的廢紙，如印刷廢料和裁切廢料；用戶使用后的廢紙，主要包括從家庭和商店回收的廢紙。
2、木材（竹、草）制漿
90％以上的紙和紙板是由木漿制造的，而且木漿生產(chǎn)的工藝過程比廢紙制漿工藝復雜，污水的處理要進行堿回收，工藝上也多一些環(huán)節(jié)。木材制漿包括下列基本過程：備料—制漿—洗滌—篩選—漂白。
為簡單起見，本文紙漿設備變頻調速節(jié)能的案例以廢紙制漿工藝為例。
3、造紙輔機
如上所述的制漿的碎漿、磨機、分散機、推進器、漿泵、風機、真空泵等各種機械稱為造紙輔機。以上的機械中，漿泵和風機為平方轉矩機械特性，用變頻調速節(jié)能顯著；碎漿、磨機、分散機和真空泵等為恒轉矩機械特性，節(jié)能率與漿泵和風機比較要小一些。經(jīng)驗證明，將二者加在一起平均計算，節(jié)能率大約在10%～15%。
（二）造紙工藝
造紙的過程是一個連續(xù)生產(chǎn)過程，漿料通過上漿流送系統(tǒng)，傳送到紙機生產(chǎn)流水線的前端流漿箱，然后將紙漿均勻地施在行走并搖晃的網(wǎng)布上，經(jīng)過真空吸水、壓榨、若干級烘缸烘干、壓光（壓紋）、卷紙成為原紙；原紙又可以另外進行機外涂布（或機內涂布）、超級壓光、復卷產(chǎn)出成品紙。
紙機的規(guī)格是按紙幅的寬度和線速度（m/min）來定型，如1760/250/min、1880/110/min、2400/120/min、2460/450/min、4200/550/min等型號的紙機，其數(shù)字表示紙機生產(chǎn)紙的幅寬及車速。
造紙車速與造紙原料的種類、非木質纖維、脫水性能、濕紙強度等有關。對于文化用紙，450m/min以上為高速，150m/min～450m/min中速，150m/min以下為低速。不過車速也是相對的，對不同的紙種，最高車速有不同的限制。
（三）造紙機的電氣傳動
1. 造紙對電氣傳動的要求：
(1)、工作車速的調節(jié)：1:2～1:5，有時可達1:8～1:10。
(2)、保持車速穩(wěn)定：紙幅不發(fā)生斷頭和許可上漿濃度波動范圍內保持定量偏差符合標準，精度±1%～10%。
(3)、各分部速比調整：網(wǎng)部和壓榨時，縱向伸張，橫向收縮；烘干時，縱向和橫向均收縮。
如生產(chǎn)書寫紙文化紙時，各分部的速比如下：
伏輥 94～95.5
壓1 96～97
壓2 97.5～98
烘干 100
壓光 100.05～100.15
卷紙 100.1～100.5
各分部相對該分部有±6%調節(jié)范圍。
(4)、保持分部間既定速比的穩(wěn)定：載荷的變化，電壓的變化，速比保持穩(wěn)定，及時地使前后各部分的車速自動跟隨變化，及時糾正偏差，使速比變化范圍不超過±3%。
（5）、爬行速度：適當爬行速度在15～50m/min。
2. 總軸傳動
為使紙機各分部按規(guī)定的速比運行，傳統(tǒng)的辦法用一根軸傳動。各分部的速度由皮帶塔輪來調節(jié)。這種調節(jié)法是完全機械式的，運行時噪聲特別大，精度不是很高，因此，一般車速為400～700r/min，最高不超過800r/min。
優(yōu)點：調速性能好，操縱方便，廣泛應用于中低速紙機。
缺點：各分部調速不方便，維護工作量大，占地面積大。
3. 分部傳動
保持各分部速比精度高，無傳動軸功率減少10%～15%，操作安全、方便，占地面積小，各分部可單獨啟動。
交流分部傳動：簡單的開環(huán)調速，對低速紙機1092、1760等速度鏈采用電位器并聯(lián)模擬量給定方式或變頻器由頻率加減端口控制。
PLC或計算機控制：由PLC給出各段速度（數(shù)字式速度鍵），或用工控機加板卡組成；工控機上位機、下位機PLC組成。
（四）造紙機電氣傳動特殊問題
1、直流母線式
在類似于紙機生產(chǎn)線這種傳動系統(tǒng)中，會出現(xiàn)一個或幾個傳動分部的速度比規(guī)定的速度低，由于傳動分部之間有柔性的連接，低速傳動分部被速度高的傳動分部拖著走而處于發(fā)電狀態(tài)。如果再生能量得不到處理，變頻器就要產(chǎn)生“過壓”跳閘，使生產(chǎn)停頓。如果每個傳動分部都配一套能耗制動單元或能量回饋系統(tǒng)，那就太浪費了，只需將變頻器采用直流母線式。在設計傳動系統(tǒng)時，如果傳動分部不是很多，比如10個以下，應考慮這種方案。具有10個左右傳動點的紙機大概就是1770紙機，這種紙機前級伏輥、壓榨1、壓榨2變頻器不會出現(xiàn)再生狀態(tài)，而在烘1至烘6的變頻器容易出現(xiàn)再生發(fā)電狀態(tài)，就把這幾級的變頻器的直流母線互聯(lián)，組成簡單的直流母線式。
2、同步
紙機的各分部按一定的速比傳動，或者稱為比例聯(lián)動。運行過程中，各分部均可微調速度。從紙機對傳動的要求看，關鍵是保持車速穩(wěn)定。一般V/F變頻器開環(huán)控制方式可用于低速紙機的總軸或分部傳動；V/F變頻器閉環(huán)控制方式或無速度傳感器矢量變頻器開環(huán)控制方式可用于中速紙機的分部傳動；無速度傳感器矢量變頻器閉環(huán)控制方式用于高速紙機的分部傳動。實際上，除了考慮紙機的車速外，還要考慮紙幅的寬度，如2400/120/min紙機，車速雖然較低，但紙幅較寬，在選用變頻器時按中速紙機處理。
3、張力控制
多電機分部傳動時，各分部需用的功率變化會導致電動機的轉速改變，并引起各分部的速比發(fā)生變化。傳動中配有減速器，不可避免地會有慣性力，所以不是總能立即恢復規(guī)定的各分部速比而造成斷紙。此外，供電壓及頻率的波動也會導致各分部速比的變化。因此，現(xiàn)今比較完善的調節(jié)系統(tǒng)，是保持各分部間規(guī)定的紙幅張力。在抄紙過程中，通過烘缸進入壓光以前，基本上已經(jīng)達到成紙的干度要求，即紙頁的伸縮率已經(jīng)很小，對于有機內涂布的造紙機，它有前烘缸后烘缸的配置，又要經(jīng)歷“加水”—“脫水”的過程，這就必須引入張力控制。
張力控制一般有兩種方式，一種為直接張力檢測控制，即在出缸后的導紙輥上安裝張力傳感器，幅寬4m以內的造紙機一旁單側安裝；幅寬4m以上的造紙機則兩側安裝。另一種為間接張力控制方式，人為地將壓光部的變頻器的機械特性變軟，自動適應張力的變化。
4、負荷分配（平衡）
現(xiàn)代長網(wǎng)造紙機在網(wǎng)部和壓榨部都會出現(xiàn)2～3臺電動機同時驅動同一個負載的情況，各傳動點之間不是剛性連接，而是通過網(wǎng)、毛氈之間一種柔性連接，速度跟蹤出現(xiàn)問題，就必然會出現(xiàn)幾臺電機之間的負荷分配。負荷分配的原則是要求各個傳動點的表面滾筒的線速度一致，但各傳動點的電機的功率、所驅動的輥筒的直徑不同、包角不同，同樣也產(chǎn)生負荷分配問題。解決負荷分配的方法是主傳動環(huán)節(jié)設為速度控制，從傳動設置為轉矩控制。
四川省成都市西航港經(jīng)濟開發(fā)區(qū)空港二路1599號
電話：400-619-6968
傳真：028-85962488
郵箱：markd@dlhope.com
