3.2.1. Yờu cầu về truyền động bộ phận lụ lƣới
Bộ phận lụ lưới là nơi hỡnh thành lờn tờ giấy, một trong nhưng đặc tớnh của tờ giấy là sự đồng đều ( khụng cú sự vún cục ) và sự thay đổi giữa mặt trờn và mặt dưới của tờ giấy sẽ khỏc nhau về cấu trỳc. Cho nờn yờu cầu về cụng nghệ rất chặt chẽ và cú độ chớnh xỏc cao:
Ổn định tốc độ quay giữa 4 lụ với nhau
Đảm bảo sự sai lệch tốc độ giữa 4 lụ lưới là nhỏ nhất
Tốc độ của 4 lụ lưới được điều khiển phự hợp với toàn dõy chuyền sản xuất
Quỏ trỡnh gia tốc tốc độ phải được thực hiện triệt để với việc điều khiển trơn
cấu liờn kết trục giữa cỏc quả lụ với nhau bằng bỏnh răng và dõy xớch như biểu diễn trờn hỡnh 3.1. Quỏ trỡnh ổn định tốc độ quay đồng đều giữa 4 quả lụ với nhau là việc cực kỡ khú khăn, làm sao cho sai lệch tốc độ là nhỏ nhất và đảm bảo sự đồng đều về cấu trỳc của tờ giấy. Động cơ lai cũng phải được tớnh chọn cụng suất phự hợp.
M
1
2
Hỡnh 3.1. Kết cấu liờn kết trục giữa cỏc quả lụ với động cơ 1: quả lụ ; 2 : liờn kết trục bằng dõy xớch
3.2.2. Sơ đồ nguyờn lớ động cơ truyền động chớnh bộ phận lụ lƣới
Động cơ truyền động chớnh được chọn là động cơ khụng đồng bộ 3 pha roto lồng súc kiểu 3K200S2 cú cỏc thụng số định mức: Cụng suất định mức Pđm= 22 kW Tốc độ định mức n = 2960 vũng/ phỳt Điện ỏp định mức Uđm =380 /660 V Dũng điện định mức Iđm = 40,5 A Hiệu suất η = 89%
Cosφ = 0,91
Tỉ số Moment cực đại Mmax / Mđm = 2,6 Tỉ số moment khởi động Mkđ / Mđm = 2 Tỉ số dũng điện khởi động Ikđ / Iđm = 7 Cấp cỏch điện : F
a, Quỏ trỡnh khởi động động cơ thực hiện bằng bộ biến tần
Quỏ trỡnh khởi động là đưa động cơ từ trạng đứng im vào trạng thỏi làm việc định mức. Với động cơ thực hiện truyền động chớnh bộ phận lụ lưới thỡ khi khởi động động cơ làm sao phải đưa mỏy vào quỏ trỡnh làm việc định mức một cỏch ờm nhất để đảm bảo quỏ trỡnh khởi động khụng bị rung giật làm cho giấy bị đứt đoạn, chất lượng sản phẩm kộm. Đồng thời quỏ trỡnh khởi động phải giảm được sự tổn hao của mỏy, giảm dũng khởi động .
Động cơ được cấp điện từ bộ biến tần tĩnh, lỳc đầu tần số và điện ỏp cú giỏ trị nhỏ, sau khi cấp nguồn cho động cơ ta tăng dần giỏ trị tần số và điện ỏp, tốc độ động cơ tăng dần, khi tần số đạt giỏ trị định mức thỡ tốc độ động cơ đạt giỏ trị định mức.
b, Cấu trỳc điều khiển động cơ dựng bộ biến tần
Biến tần được sử dụng là loại biến tần giỏn tiếp nguồn ỏp loại VFD220- B43A. Bộ biến tần dựng để điều khiển điện ỏp, tần số cấp cho động cơ theo luật điều khiển được thiết kế và lưu trữ trong CPU của biến tần, đồng thời qua biến tần cú thể quan sỏt và đặt cỏc thụng số bảo vệ cho động cơ, đồng thời cú thể điều chỉnh tốc độ động cơ nhanh và chớnh xỏc hơn .
22kW PG thiet bi do C P U Th R C L1 L2 L3 D1 D3 D5 D6 D4 D2 T1 T3 T5 T6 T4 T2 A B C
Hỡnh 3.2. Sơ đồ điều khiển động cơ dựng biến tần giỏn tiếp nguồn ỏp
T ( 1-6 ) cỏc tristo trong mạch điều khiển của biến tần D ( 1-6 ) cỏc diot trong mạch chỉnh lưu của biến tần PG : cảm biến tốc độ
R : điện trở; C: tụ lọc
Quỏ trỡnh điều khiển động cơ bộ phận lụ lưới được trỡnh bày ở chương 2 mục 2.3.3 .
3.3. HỆ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN BỘ PHẬN ẫP 3.3.1. Yờu cầu về truyền động bộ phận ộp 3.3.1. Yờu cầu về truyền động bộ phận ộp
Trong cụng nghệ sản xuất giấy bộ phận ộp là khõu quan trọng quyết định tới chất lượng của tờ giấy. Sau cụng đoạn hỡnh thành tờ giấy ra khỏi lụ lưới, cỏc thụng số như độ trắng, độ mịn chưa được đảm bảo cho nờn cụng đoạn ộp sẽ giỳp tờ giấy cú được độ trắng mịn theo yờu cầu.
ẫp là cụng đoạn dựng lực ộp cơ học ộp lờn tờ giấy giỳp tờ giấy trắng hơn, mịn hơn. Tuy nhiờn ộp cũng giỳp tỏch nước ra khỏi tờ giấy đảm bảo được độ khụ bóo hũa cho tờ giấy. Sau khi ộp tờ giấy đụi khi xảy ra trường hợp bị nỏt, lượng nước tỏch ra trong tờ giấy là quỏ lớn, nú phỏ vỡ liờn kết giữa cỏc
thớ sợi dẫn đến mất sự ổn định của tờ giấy.Chớnh vỡ vậy khi ộp ta tớnh toỏn sao cho lực ộp phự hợp,tốc độ động cơ thực hiện đảm bảo cho tờ giấy cú sự nhón mịn theo yờu cầu.
Bộ phận ộp của cụng ty gồm 3 cặp ộp, mỗi cặp ộp bao gồm giỏ đỡ và 2 lụ ộp: lụ trờn và lụ dưới. Lụ trờn được ộp xuống lụ dưới bằng hệ thống đũn bẩy, nú được vận hành bằng khớ nộn. Lụ dưới được truyền động bởi động cơ lai, động cơ lai quay với tốc độ sao cho đảm bảo được lực ộp khụng cho tờ giấy bị nỏt.
Bộ phận ộp cú những yờu cầu về cụng nghệ rất chặt chẽ, cụ thể như sau:
Ổn định tốc độ giữa cỏc lụ ộp của từng cặp ộp
Đảm bảo sự sai lệch tốc độ giữa 2 lụ ộp khụng quỏ 0.15%
Ổn định tốc độ giữa 3 cặp ộp
Ổn định tốc độ giữa bộ phận ộp với toàn dõy chuyền sản xuất
Quỏ trỡnh gia tốc phải được thực hiện triệt để bằng việc điều khiển trơn vụ cấp
Đảm bảo sức căng tờ giấy phự hợp
3.3.2. Sơ đồ nguyờn lớ động cơ truyền động chớnh bộ phận ộp a, Động cơ truyền động chớnh ộp 1 a, Động cơ truyền động chớnh ộp 1
Quỏ trỡnh ộp 1 là quỏ trỡnh quan trọng nhất của bộ phận ộp, sau khi tờ giấy từ bộ phận lụ lưới sang ộp 1 thỡ lỳc này tỉ lệ nước trong giấy cũn khỏ lớn. Nờn đảm bảo được lực ộp làm cho tờ giấy khụng bị nỏt, và sự thoỏt nước đỳng theo yờu cầu là việc khú khăn. Động cơ thực hiện được tớnh chọn sao cho cụng suất phự hợp, đảm bảo đỳng yờu cầu. ẫp 1 là loại ộp kết hợp chõn khụng và ộp cú lưới, ở lụ ộp chõn khụng cũng là lụ nõng giấy biểu diễn trờn hỡnh 3.3. Chức năng quan trọng nhất của lưới ộp là chống tạo vết trờn giấy. Nước được tỏch khỏi tờ giấy ở phớa độ khụ sau cặp ộp này khoảng 35% , tỉ lệ độ ảm khoảng 1,9.
1 2 4 3 5 Hènh 3.3. Cặp ộp 1
1: Lụ trờn ; 2: lụ dưới ; 3 : chăn dẫn giấy ; 4 : Pittong khớ nộn ; 5 : Giỏ đỡ
Động cơ thực hiện được chọn là loại động cơ khụng đồng bộ roto lồng súc kiểu 3K200S2 cú cỏc thụng số định mức : Cụng suất định mức Pđm= 22 kW Tốc độ định mức n = 2960 vũng/ phỳt Điện ỏp định mức Uđm =380 V Dũng điện định mức Iđm = 40,5 A Hiệu suất η = 89% Cosφ = 0,91
Tỉ số Moment cực đại Mmax / Mđm = 2,6 Tỉ số moment khởi động Mkđ / Mđm = 2 Tỉ số dũng điện khởi động Ikđ / Iđm = 7 Cấp cỏch điện : F
b, Động cơ truyền động chớnh ộp 2 và ộp 3
ẫp 2: Nước được thoỏt ra ở phớa dưới ( phớa lưới ) chức năng của lưới ộp ở cặp ộp này là làm giảm ỏp suất thủy tĩnh trong khe ộp bằng cấu trỳc mở của lưới và mặt khỏc để choonhs sự tạo vết trờn giấy. Độ khụ của giấy sau ộp này khoảng 40 – 41 %
ẫp 3: ở ộp này khụng cú chăn và cũng khụng cú lưới vỡ vậy cặp ộp này cũng khụng cú tỏc dụng tỏch nước khỏi tờ giấy so với 2 cặp ộp trờn. Cặp ộp này ỏp dụng một lực nhỏ và chức năng chớnh của cặp ộp này là làm mịn và phẳng hơn .
Hai cặp ộp 2 và 3 sự dụng chung một động cơ lai khụng đồng bộ 3 pha roto lồng súc kiểu 3K200M2 cú cỏc thụng số định mức: Cụng suất định mức Pđm= 30 kW Tốc độ định mức n = 2960 vũng/ phỳt Điện ỏp định mức Uđm =380 V Dũng điện định mức Iđm = 56 A Hiệu suất η = 90,5 % Cosφ = 0,9
Tỉ số Moment cực đại Mmax / Mđm = 2,6 Tỉ số moment khởi động Mkđ / Mđm = 2 Tỉ số dũng điện khởi động Ikđ / Iđm = 7 Cấp cỏch điện : F
c, Sơ đồ nguyờn lớ động cơ truyền động chớnh bộ phận ộp
Ba cặp ộp được điều khiển bởi biến tần nguồn ỏp VFD300B43A. Quỏ trỡnh điều khiển sao cho cỏc động cơ thực hiện quay cựng tốc độ với nhau. Bộ phận ộp được nhận tớn hiệu chung từ bộ tớn hiệu chủ đạo, tờ giấy đi qua toàn bộ hệ thống phải đảm bảo đồng bộ tốc độ giữa cỏc cặp ộp và đồng bộ với toàn hệ thống. Nếu khụng tờ giấy sẽ bị xộ rỏch do sức căng tờ giấy quỏ giới hạn cho phộp hoặc tờ giấy quỏ chựng .
Việc đảm bảo sai lệch tốc độ là rất quan trọng, yờu cầu ∆ω ≤ 0,15 % lỳc đú mới đảm bảo phụ tải cho động cơ truyền động. Nếu sai lệch khụng đỳng một trong 2 động cơ sẽ bị quỏ tải hệ thống bảo vệ tỏc động động cơ sẽ bị dừng lại, hệ thống dừng sẽ bị dừng mỏy. Mặt khỏc ộp 3 cũn làm cho giấy mịn và búng hơn nờn việc khụng đảm bảo sai lệch tốc độ sẽ làm cho tờ giấy bị cào xước khụng đảm bảo yờu cầu chất lượng.
Việc gia tốc tốc độ chỉ được thực hiện trong quỏ trỡnh tăng tốc toàn dõy chuyền, lỳc đú việc gia tốc phải ờm phự hợp với cả dõy chuyền, trỏnh khụng làm cho tờ giấy bị rỏch trong quỏ trỡnh gia tốc tốc độ.
Sức căng của tờ giấy ảnh hưởng rất lớn đến tốc độ tờ giấy nú cú thể làm cho tờ giấy bị nhăn. Quỏ trỡnh truyền động phải đảm bảo bộ phận ộp phải đảm bảo sức căng toàn dõy chuyền .
Quỏ trỡnh điều khiển bộ phận ộp được trỡnh bày ở chương 2 mục 2.3.2 .
22kW PG thiet bi do C P U Th R C L1 L2 L3 D1 D3 D5 D6 D4 D2 T1 T3 T5 T6 T4 T2 A B C 30kW MC1 MC2
Hỡnh 3.4. Sơ đồ điều khiển 2 động cơ dựng biến tần nguồn ỏp
3.4. HỆ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN BỘ PHẬN SẤY 3.4.1. Yờu cầu truyền động bộ phận sấy 3.4.1. Yờu cầu truyền động bộ phận sấy
Chức năng của chăn sấy
Nõng cao tỉ lệ truyền nhiệt giữa bề mặt lụ sấy và tờ giấy đảm bảo tỉ số bốc hơi cao.
Tạo cho tờ giấy cú chất lượng đảm bảo về độ nhẵn , độ phẳng và độ nhỏm bề mặt
Tạo ra một trạng thỏi ổn định vầ độ khụ theo bề mặt ngang của khổ giấy Tạo ra một trở suất nhỏ nhất cho việc vận chuyển hơi bốc ra từ tờ giấy Tạo ra mụi trường thụng giú tốt mà khụng gõy lờn sự rung giấy và
làm giảm nhiệt độ sấy
Yờu cầu truyền động bộ phận sấy
Đảm bảo sức căng giấy sẽ giỳp tỉ lệ bay hơi của giấy tốt hơn,chất lượng sản phẩm sẽ đảm bảo được độ nhón và phẳng theo yờu cầu. Nếu sức căng của giấy quỏ lớn nú sẽ tạo vết trờn giấy
Đảm bảo đồng bộ tốc độ động cơ của bộ phận sấy với toàn dõy chuyền sản xuất .
Bộ phận sấy gồm 10 quả lụ sấy cho nờn đảm bảo được tốc độ quay của từng lụ sấy với cả dõy chuyền là việc khú. Việc tớnh chọn động cơ cú cụng suất lớn và đảm bảo động cơ khụng bị non tải hoặc quỏ tải dẫn đến chất lượng sản phẩm khụng theo yờu cầu là việc khú khăn.
Động cơ thực hiện bộ phận sấy là động cơ khụng đồng bộ roto lồng súc kiểu 3K280S2 cú cỏc thụng số định mức: Cụng suất định mức Pđm= 75 kW Tốc độ định mức n = 2960 vũng/ phỳt Điện ỏp định mức Uđm =380 V Dũng điện định mức Iđm = 101 A Hiệu suất η = 91 % Cosφ = 0,92
Tỉ số Moment cực đại Mmax / Mđm = 2,2 Tỉ số moment khởi động Mkđ / Mđm =1,2 Tỉ số dũng điện khởi động Ikđ / Iđm = 7 Cấp cỏch điện : F
3.4.2. Sơ đồ nguyờn lớ động cơ thực hiện bộ phận sấy
Động cơ truyền động chớnh bộ phận sấy được điều khiển từ bộ biến tần giỏn tiếp nguồn dũng VFD750 B43A .Quỏ trỡnh điều khiển được trỡnh bày ở chương 2
75kW PG thiet bi do C P U Th R C L1 L2 L3 D1 D3 D5 D6 D4 D2 T1 T3 T5 T6 T4 T2 A B C MC
Hỡnh 3.5. Sơ đồ điều khiển động cơ bộ phận sấy dựng biến tần nguồn ỏp
3.5. HỆ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN BỘ PHẬN CUỘN LẠI
Yờu cầu truyền động bộ phận cuộn lại
Động cơ bộ phận cuộn lại phải đảm bảo sức căng giấy khụng làm giấy bị đứt. Vỡ đõy là khõu cuối của dõy chuyền nờn việc đảm bảo đồng bộ tốc động cơ với toàn dõy chuyền là quan trọng .
Động cơ chỉ phải lai một quả lụ cuộn nờn chọn động cơ cú cụng suất nhỏ. Động cơ được chọn là động cơ khụng đồng bộ roto lồng súc kiểu 3K160M2 cú cỏc thụng số định mức: Cụng suất định mức Pđm= 15 kW Tốc độ định mức n = 2940 vũng/ phỳt Điện ỏp định mức Uđm =380 V Dũng điện định mức Iđm = 27 A Hiệu suất η = 90 % Cosφ = 0,94
Tỉ số Moment cực đại Mmax / Mđm = 3,1 Tỉ số moment khởi động Mkđ / Mđm =2,6 Tỉ số dũng điện khởi động Ikđ / Iđm = 7 Cấp cỏch điện : F
3.6. TRANG BỊ ĐIỆN – ĐIỆN TỬ DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT GIẤY CỦA CễNG TY CỦA CễNG TY
Trang bị điện – điện tử của dõy chuyền sản xuất giấy của cụng ty được biểu diễn trờn những sơ đồ . Bao gồm những phần tử chớnh sau :
5 động cơ truyền động chớnh
UF1,UF2,UF3,UF4,UF5: cỏc biến tần của hóng DETAL họ B
L1, L2, L3: nguồn điện ỏp 3 pha 4 dõy ( 3N-380V/220V-50Hz )cung cấp cho biến tần và động cơ
R, S, T: đầu vào cấp nguồn cho biến tần U, V ,W: Đầu ra bộ biến tần nối với động cơ
CD1, CD2 , CD3: cầu dao 3 pha bảo vệ cấp nguồn
QF1, QF2, QF3, QF4,QF5: Bảo vệ cấp nguồn cho cỏc bộ biến tần PE: nối đất
KA1, KB1,KC1, KD1,KE1: cỏc tiếp điểm congtacto để dừng động cơ khi cú tớn hiệu dừng khẩn cấp
SG+, SG- : Điểm kiểm tra điện ỏp của RS-485 DL : Bộ lọc
DVP-16EH (CPU) : bộ xử lớ trung tõm DVP- 16HM11N : tớn hiệu vào / ra S ( 0-19 ): cỏc nỳt ấn điều khiển
UA: cấp nguồn một chiều ± 5V , ± 24 V FPQ: nối cỏp truyền thụng cho bộ biến tần ST0: nỳt ấn khởi động toàn dõy chuyền ST ( 1 – 5): nỳt ấn dừng động cơ
SQ ( 1- 5 ): nỳt ấn khởi động động cơ HL ( 1 – 5 ): cỏc đốn bỏo cú sự cố
FWD: lệnh hoạt động về phớa trước . FWD-CM: Động cơ chạy theo chiều tiến, FWD-CM: Động cơ giảm tốc độ và dừng lại
mỏy bờn ngoài, tớn hiệu bỏo động ở ngoài, đặt lại tớn hiệu bỏo động và điều khiển nhiều tốc độ cú thể bật hoặc tắt bằng cỏc đầu nối
Y0, Y1, Y2: Đầu ra tranzitor, tớn hiệu đầu ra như sự vận hành, tốc độ tương đương, đề phũng sớm quỏ tải.
Nguyờn lớ hoạt động của dõy chuyền sản xuất giấy
Nguyờn lớ hoạt động của dõy chuyền sản xuất giấy được biểu diễn bằng những hỡnh vẽ trang bờn. Hệ thống được điều khiển bởi bảng điều khiển trung tõm đặt ở giữa nhà mỏy.
Cỏc cực vào của nguồn điện mạch chớnh được nối với nguồn điện qua cầu dao tiếp mỏt để bảo vệ đường dõy. Pha bất kỡ cú thể được nối với dõy dẫn bất kỡ.
Nối một cụng tắc tơ điện từ bộ biến tần để cú thể ngắt ra khỏi nguồn điện.
Khụng khởi động hay dừng bộ biến tần bằng cỏch bật hoặc tắt cầu dao