浙江工商职业技术学院 李方园

1 项目背景

在纸厂中，为保证纸张在网部成形时增加脱水性能、改善物理强度等，通常需要在冲浆泵前添加适量的化学品，如变性淀粉胶料。变性淀粉胶料能提高纸和纸板的物理强度和表面性能，改善纤维和填料在网上的脱水和留着，从而进一步减轻纸厂污染、降低造纸成本。从淀粉原料到变性淀粉，必须经过原料蒸煮成胶糊状，这样的工艺流程就叫“淀粉蒸煮”。当然，变性淀粉还可以应用在纸张的表面施胶和涂布加工纸中，能改善纸张的施胶效果，节约施胶用量，以及降低涂布加工纸的生产成本。

某淀粉化学品蒸煮的工艺流程和控制回路，其工作原理为：在投料口B39投入粉末状的淀粉原料，经振动器均匀地分散后由计量式螺旋推进器M02送入100L的淀粉料槽B05；淀粉料槽中的水量是通过M03清水泵来进行控制，同时保证液位始终稳定在相同的高度，经搅拌器M01的工作确保了淀粉与水的混合均匀，然后得到相对稳定浓度的淀粉溶液；均匀的淀粉溶液通过由变频器控制的螺杆泵M04送入淀粉蒸煮箱B20，在5BAR蒸汽的热合作用下，生成了温度控制在110～115℃的淀粉胶料；最后在冷却水的稀释下，得到了出口处的最终制成品，即均一而且温度保持在50～60℃之间的淀粉胶料。

在造纸化学品工艺流程中，电动机M1、M2和M3需要进行变频控制，以达到一定的控制效果，具体要求如下：

（1）对M01、M02和M01进行控制，其中M02和M03能在自动情况下跟随M01速度；

（2）M02和M03能在手动情况下用电位器进行调速；

（3）M01故障后，随即停止M02和M03；

（4）三台电动机的功率为M01为3.7kW，M02和M03为2.2kW，且都必须安装热继电器。

2 化学品电机的硬件设计

化学品电机的变频控制系统的硬件设计，其内容包括：

（1）VF1、VF2和VF3分别控制电动机M01、M02和M03，并在电动机端安装热继电器，其选型跟普通继电器没有区别，并进行电流整定为1.1倍的额定电流；

（2）对于VF1来说，其频率设定通过电位器Rp1，同时通过输出AM信号，即变频器运行速度信号给VF2和VF3，VF2和VF3在自动情况下，即AU信号接通时进行同步跟随；

（3）对于VF2和VF3来说，通过选择AU信号，可以工作在自动和手动两种情况，手动情况下，采用电位器输入信号，即Rp2控制VF2、Rp3控制VF3；

（4）VF1故障后，其ABC1端子动作，KA4动作，随即停止VF2和VF3，且只有在VF1动作复位的情况下才能再次起动。

3 化学品电机的变频器参数设置

（1）VF1搅拌机变频器设置，如表1所示。

表1 VF1参数设置

（2）VF2螺旋推进器变频器设置，如表2所示。

表2 VF2参数设置

（3）VF3清水泵变频器设置，如表3所示。

表3 VF3参数设置

4 结束语

在本文中需要解决以下问题：

（1）如果对于变频器VF1来说，其继电器输出ABC1和ABC2已经用于其他功能的话（比如运行和准备信号输出），那么怎么使用集电极开路输出端子？

由于ABC1和ABC2都是继电器触点信号，因此接线相对简单，但是集电极开路输出则必须按照图1接线方法进行。

图1 集电极开路输出

（2）如果M1的输出AM端子无法对两台变频器同时进行模拟量信号传递，该如何选择新的接线方法？

当一台变频器的输出无法满足多台变频器的同步时，这时可以采用同步控制器。它可对各单元传动速度分别整定（分调），以实现各单元以一定的比例速度同步工作（或补偿各单元的机械传动比的差异），各单元可加入同步调节器信号(以实现各单元速差的自动调整)。总的主令设定电压通过给定积分器输出，可实现软起动和软停车（变频器的加减速时间可以设置为较小值，以保证同步调整的动态快速性）。

[1] 李方园. 变频器原理与维修[M].北京：机械工业出版社，2010.

[2] 李方园. 变频器控制技术[M].北京：电子工业出版社，2010.

[3] 李方园. 变频器自动化工程实践[M].北京：电子工业出版社，2007.