Оборудование целлюлозно-бумажного производства Том 2. Бумагоделатель

того, АСРСС должна обеспечивать необходимое качество про­ цесса регулирования, основными показателями которого явля­ ются: максимальное отклонение скорости — динамическая ошибка (адин%)

быстродействие — период переходного процесса (/п) ; количество колебаний в период переходного процесса.

Рис. 12.3. П ереходны й процесс при регу­ лировании скорости секций

Требования к качеству процесса регулирования скорости сек­ ций определяются прочностными свойствами и поведением по­ лотна в межсекционных промежутках в переходных режимах.

Быстродействие системы должно быть таким, чтобы макси­ мальное динамическое отклонение удлинения полотна от на­ чального значения не превышало 2— 2,5 статической ошибки аСт, которая в свою очередь составляет 0,05— 0,2 %, [72] при из­ менении нагрузки секции на 20— 30 % по экспоненте с постоян­ ной времени 0,5 с. Переходный процесс должен быть малоколе­ бательным (2—3 колебания).

Эффективность динамических показателей АСРСС во мно­ гом определяется быстродействием системы, что в свою очередь зависит от характеристик механической части привода [73, 7, 8, 9].

Для подавления вредного влияния упругости механических передач привода в АСРСС применяются специальные средства электрической коррекции, позволяющие повышать быстродей­ ствие системы регулирования. Вместе с тем возможности элек­ трической коррекции ограничены, поэтому необходимо также улучшать характеристики механической части привода для об­ легчения задачи получения необходимого по технологическим условиям быстродействия АСРСС.

Для широких быстроходных машин рекомендуется ограни­ чивать приведенный к валу двигателя суммарный зазор передач значением 0,6—1,2° и повышать крутильную жесткость системы.

В многоприводных секциях бумагоделательных машин (в се­ точной и прессовой частях) крутящие и тормозные моменты на приводные валы передаются через одежду и благодаря трению

между валами. Из-за неидентичности характеристик секцион­ ных электродвигателей при изменении нагрузки на секции один из электродвигателей (с более жесткой характеристикой) мо­ жет воспринять недопустимо большую нагрузку, сильно разгру­ зив остальные электродвигатели. Во избежание этого в .электро­ приводе должны быть предусмотрены регуляторы распределения нагрузок, стабилизирующие устанавливаемые обслуживающим персоналом соотношения нагрузок между электродвигателями при изменении момента статического сопротивления сек­ ции. Такие регуляторы должны обеспечивать статическую точ­ ность соотношения нагрузок в пределах ± (3—5) % при изме­ нении нагрузки до ±30 % на любом из приводных валов.

Натяжение бумажного полотна даже при поддержании за­ данных скоростей секций с высокой точностью может изме­ няться из-за нестабильности технологических параметров [72, 52]. Поэтому на высокоскоростных машинах должно быть непо­ средственное регулирование натяжения полотна в наиболее от­ ветственных с точки зрения .натяжения межсекционных проме­ жутках (последние сушильные группы, каландр), АСРСС до­ полняется системой автоматического регулирования натяжения полотна бумаги (АСРН). АСРН должна обеспечивать статиче­ скую точность регулирования натяжения ±2 %.

Для измерения натяжения применяются специальные магни­ тоупругие датчики усилия (прессдукторы), встраиваемые под подшипниковые узлы бумаговедущих валов.

Электропривод должен обеспечивать пуск на вспомогатель­ ную или рабочую скорость любой секции, независимо от рабо­ чего состояния остальных секций. Пуск секционных электродви­ гателей должен быть плавным. Плавность пуска секций на лю­ бую рабочую скорость должна обеспечиваться разгоном с уско­ рением 0,05—0,07 м/с2.

Электропривод должен позволять вести непрерывный кон­ троль за нагрузкой и скоростью отдельных секций машины при помощи электроизмерительных приборов и цифровых приборов скорости и соотношения скоростей секций.

12.4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТРЕБЛЯЕМОЙ МОЩНОСТИ

Мощность, затрачиваемая на перемещение и удлинение бу­ маги при прохождении по бумагоделательной машине, на уплот­ нение полотна на прессах и каландре, — так называемая полез­ ная мощность, весьма мала по сравнению со всей мощностью, потребляемой машиной. Поэтому можно считать, что мощность на машине расходуется на преодоление сопротивлений, за ис­ ключением наката, где полезная мощность наматывания бумаги составляет большую часть потребляемой накатом мощности.

Мощность на бумагоделательной машине расходуется на пре­ одоление трения в подшипниках валов и цилиндров, трения ка­

рина щели 0,01 м, разрежение до 30 кПа)

При выработке писчей и бумаги для печати.

**При выработке газетной бумаги.

***Механические потери в неприводных элементах (сукноведущие валы, шаберы, щелевые сукномойки) учтены в значениях удельных коэффициентов /ср

И/макс приводных валов.

Средняя удельная мощность соответствует нормальным тех­ нологическим условиям работы машины и средним значениям коэффициентов трения. Максимальная удельная мощность соот­ ветствует повышенным параметрам работы секций и довольно часто может иметь место при работе машины.

Соответствующие значения /сР и / макс для ряда секций совре­ менных машин, вырабатывающих писчую и бумагу для печати, приведены в табл. 12.1.

Зная /Ср и /макс, можно определить среднюю и максимальную мощности, необходимые для привода данной секции, по формуле (12.8), подставив в нее максимальное значение скорости ма­ шины vM. При этом предполагается, что момент статического со­ противления секций не зависит от скорости. Поэлементный ме­ тод расчета подробно приведен в работе [78], за исключением определения тягового усилия для преодоления сопротивления трения качения каждым из контактирующих валов. В случае контакта валов различной твердости, когда трение качения обус-

Рис. 12.5. Принципиальная силовая схема системы тиристорный преобразова­ тель—двигатель:

где F — тяговое усилие, Н; v, Е — коэффициент Пуассона и мо­ дуль упругости (Па) материала рассматриваемого вала; kT— коэффициент гистерезисных потерь для материала рассматри­ ваемого вала (для обрезиненных валов &г=0,26, для твердых ва­ лов &г=0,02); q — линейное контактное давление, Н/м; L — длина зоны контакта, м; Ъ— полуширина площадки контакта, м (берется по номограмме) [40].

12.2. Типичные значения предварительного натяжения сетки, Н/м

исполнения, построенных по принципу подчиненного регулиро­ вания с применением полупроводниковых операционных усили­ телей, обеспечивающих требуемые статические и динамические

тока якоря (рис. 12.6) содержит отдельные регуляторы тока РТ и скорости PC. Для комплектования таких систем используются специальные блочные системы элементов.

Для вращения отдельных секций применяются одно-, двух- и многодвигательные электроприводы. Тиристорные преобразо­ ватели ТП получают питание от трансформаторов Тр.

Ведущее напряжение, определяющее скорость машины, за­ дается с помощью статического ведущего устройства В У — ре­ гулируемого полупроводникового стабилизатора напряжения. Изменение ведущего напряжения осуществляется при помощи задатчика уровня скорости ЗУС. Для последовательного управ­ ления скоростями секций ведущее напряжение на каждый по­ следующий секционный регулятор скорости PC подается через задающий разделительный усилитель РУ, в цепь обратной связи которого включено регулируемое сопротивление, выполняющее функции задатчика скорости секции ЗСС. При подрегулировке относительной скорости одной из секций ранее установленное соотношение скоростей между остальными секциями не нару­ шается.

Современные унифицированные системы автоматического ре­ гулирования электроприводом строят по принципу подчинен­ ного регулирования параметров. Системы строятся таким обра­ зом, чтобы выходной сигнал предыдущего регулятора являлся задающим для последующего, т. е. работа последнего подчинена работе первого. Быстродействие контуров должно повышаться от внешнего к внутреннему, иначе каждый последующий контур не сможет своевременно реагировать на задание предыдущего. Автоматическая система регулирования АСР скорости секций является двухконтурной и состоит из подчиненного контура тока якоря двигателя с датчиком тока ЦТ и регулятором тока РТ и внешнего контура скорости с датчиком скорости ДС и регу­ лятором скорости PC [75].

Задача токового контура состоит в быстрой отработке возму­ щающего воздействия в виде изменения напряжения питающей сети. Если напряжение сети изменится скачком, то также скач­ ком изменится в первый момент и напряжение на выходе ТП. Это приведет к изменению якорного тока и РТ будет восстанав­ ливать его за счет воздействия на систему управления СУ тири­ сторным преобразователем, т. е. за счет изменения напряжения ТП. Если быстродействие токового контура велико, то скорость не успеет значительно отклониться.

Рис. 12.6. Принципиальная схема электропривода бумагоделательной машины с индивидуальными тиристорными преобразо­ вателями