loại cú bề mặt nhẵn, rỗng ở trong. Với cấu tạo cỏc lụ cú đường kớnh giảm dần từ trờn xuống dưới thỡ giấy sẽ được ép với ỏp lực tăng dần, như vậy quỏ trỡnh làm thay đổi cỏc tớnh chất bề mặt tờ giấy sẽ diễn ra từ từ cho tới khi đạt được chất lượng mong muốn. Với kết cấu nhiều lụ ép thỡ tờ giấy sẽ bị ép ngoài lực ép giữa cỏc lụ, cũn chịu tỏc dụng của lực ma sỏt trượt trờn lụ, đồng thời tờ giấy cũn được trượt trờn cả hai mặt, như vậy tờ giấy sẽ được nhẵn, chặt đồng thời trờn cả hai mặt.
Tuy nhiờn, với cấu tạo như vậy, khi xẩy ra sự cố rỏch giấy thỡ rất khú cho cụng việc lắp giấy, quỏ trỡnh bắt giấy quỏ phức tạp.
Về truyền động cho mỏy, thời kỳ này mỏy sử dụng hệ truyền động T - Đ một chiều. Hệ điều khiển truyền động cho lụ dưới cựng và cũng là lụ cú đường kớnh lớn nhất, cũn cỏc lụ cũn lại đều là cỏc lụ bị động. Do hoạt động theo kiểu chỉ cú một lụ chủ động với cỏc lụ khỏc là bị động nờn vấn đề đảm bảo về đồng bộ tốc độ giữa cỏc lụ là khú cú thể đạt được.
2.2.2.2 Mỏy ép quang thế hệ 2
Nhận thấy những khuyết điểm của mỏy ép quang thế hệ 1, cụng ty đó cho tiến hành khắc phục và cải tiến thành mỏy ép thế hệ 2 như hỡnh 2-9.
Cấu tạo mỏy ép bao gồm hai lụ, tờ giấy sẽ được ép giữa hai lụ. Để đảm bảo
ĐC1 1 2 3 4 Hình 3 2 Máy ép quang thế hệ 2.– Trong đó: 1 – lô đàn 2 – lô dưới (chủ động) 3 – lô trên (bị động) 4 – lô dẫn giấy
lực tỏc dụng lờn tờ giấy, cấu tạo hai lụ được chế tạo đặc biệt: Thõn lụ cú dạng hỡnh trụ rỗng, dựng dầu cú ỏp lực lớn và hơi nước để tạo cho lụ cú hỡnh bom bể ở giữa. Như vậy, khi ép, do tỏc dụng của lực ép giữa hai trục, thõn lụ sẽ co lại mất hỡnh bom bể và bề mặt lụ ép là phẳng, đảm bảo tờ giấy sẽ được ép trờn một đường thẳng, làm cho tờ giấy được phẳng, nhẵn.
Về truyền động, mỏy vẫn sử dụng hệ truyền động một chiều điều khiển quay lụ dưới, cũn lụ trờn là lụ bị động, quay theo sự dẫn động của lụ dưới. Ta thấy, mỏy ép quang thế hệ 2 đó cú rất nhiều thay đổi so với thế hệ 1. Chỉ với hai lụ quay, nú đó làm đơn giản hơn rất nhiều cho quỏ trỡnh bắt giấy cũng như sửa chữa hệ thống, truyền động cho hệ thống được đơn giản hơn rất nhiều. Tuy nhiờn, hệ này vẫn cũn tồn tại nhược điểm cần khắc phục như: do lụ trờn là lụ bị dẫn lờn bề mặt giấy phớa này khụng đạt được độ búng mong muốn, giấy chỉ được ép búng trờn một mặt. Hệ vẫn hoạt động theo kiểu chỉ cú một lụ được dẫn động nờn việc đồng bộ tốc độ và đảm bảo sai lệch tốc độ vẫn chưa đảm bảo, mặc dự đó cú tiến bộ hơn rất nhiều so với hệ ở thế hệ 1.
Thụng số cỏc lụ và tham số động cơ truyền động được cho trong hai bảng 2-2 và 2-3.
Thứ tự Cấu tạo Dài Đường kớnh Vị trớ Tỏc dụng Lụ ép Hỡnh trụ thộp, rỗng bề mặt nhẵn 6376 mm 710 ± 7,1 Trờn Bị động Lụ ép 2 Hỡnh trụ thộp, rỗng bề mặt nhẵn 6376 mm 520 ± 5,2 Dưới Chủ động Pđm(KW) Uđm(V) Iđm(A) Vận tốc(Max) 260 440 636 1800 2.2.2.3 Mỏy ép quang thế hệ 3
Bảng 3.1 Thông số các lô truyền động máy ép quang.
2. Hệ truyền động phõn xưởng xeo 2.2 Mỏy ép quang
Mỏy ép thế hệ 2 đó khắc phục được nhiều khuyết điểm so với thế hệ 1, nhưng vẫn cần phải nõng cấp. Chớnh vỡ vậy, mỏy ép quang đó được cải tiến lờn thế hệ thứ 3 (thỏng 10/1997).
Khuyết điểm ở mỏy ép thế hệ 2 chớnh là sự hoạt động của lụ trờn dẫn động theo lụ dưới. Do vậy ở thế hệ mới, cả hai lụ đều là lụ dẫn động. Với sự hoạt động mà cả hai lụ đều là chủ động thỡ vấn đề độ búng tờ giấy ở phớa trờn bị
giảm là khụng cũn. Chất lượng giấy đó được cải tiến đi rất nhiều và thực tế cũng cho thấy giấy của cụng ty đó và đang chiếm lĩnh dần được thị trường. Với hệ hai lụ được truyền động riờng rẽ thỡ vấn đề đối với cỏc hệ truyền động là rất lớn, cần phải đảm bảo được cỏc chỉ tiờu về đồng bộ tốc độ cũng như sai lệch tốc độ giữa hai hệ. Trong hệ truyền động cho mỏy, truyền động lụ trờn là hệ truyền động một chiều và được giữ cố định tốc độ. Cũn truyền động lụ dưới là hệ truyền động xoay chiều biến đổi tần số, được điều khiển để luụn đồng bộ với tốc độ ở lụ trờn (sử dụng tớn hiệu phản hồi tốc độ lụ trờn). Như vậy, quỏ trỡnh điều khiển hệ mỏy ép quang đạt được chất lượng sản phẩm mong muốn là hoàn toàn phụ thuộc vào quỏ trỡnh điều khiển hệ truyền động xoay chiều lụ dưới.
Bảng cỏc tham số kỹ thuật của hệ truyền động mỏy ép quang thế hệ 3.
Nguồn 3 fa Động cơ một chiều 1 2 3 4 Hình 3 3 Máy ép quang thế hệ 3– Trong đó: 1 – lô đàn 2 – lô dưới 3 – lô trên 4 – lô dẫn giấy Động cơ AC
Thứ Cấu tạo Dài Đường kớnh Vị trớ Tỏc dụng Lụ ép 1 Hỡnh trụ thộp, rỗng bề mặt nhẵn 6376 mm 710 ± 7,1 Trờn Truyền động từ động cơ DC Lụ ép 2 Hỡnh trụ thộp, rỗng bề mặt nhẵn 6376 mm 520 ± 5,2 Dưới Truyền động từ động cơ AC Động cơ Pđm(KW) Uđm (V) Iđm (A) Tốc độ(v/ph) Động cơ 1 260 440 636 1800 Động cơ 2 55 400 110 741 Động cơ 3 4 400 8,9 960
Ở phần sau ta sẽ đi sõu phõn tớch hệ truyền động mỏy ép quang thế hệ 3.
2.2.3 Hệ truyền động mỏy ép quang∗
Từ đây, khi nói đến khái niệm ép quang, ta chỉ xét đến máy ép quang thế hệ 3 đang đợc sử dụng.
Bảng 3.3 Thông số các lô truyền động máy ép quang thế hệ 3
2. Hệ truyền động phõn xưởng xeo 2.2 Mỏy ép quang
2.2.3.1 Sơ đồ truyền động mỏy ép quang
Như đó phõn tớch ở trờn, mỏy ép quang thế hệ 3 hiện nay sử dụng cả hệ truyền động một chiều và hệ truyền động xoay chiều, trong đú hệ một chiều T - Đ truyền động cho lụ ép trờn, cũn hệ xoay chiều điều khiển biến tần truyền động cho lụ ép dưới. Hai lụ được liờn hệ đồng bộ tốc độ với nhau, và được điều khiển thụng qua hệ điều khiển xoay chiều. Hệ truyền động xoay chiều đang sử dụng là do hóng ABB lắp đặt, đú là hệ điều khiển biến tần ACS600 điều khiển theo nguyờn tắc điều chỉnh mụ men trực tiếp (Direct Torque Control – DTC) là phương phỏp điều khiển tương đối hiện đại, cho phộp đạt được những yờu cầu đối với hệ truyền động mỏy xeo. Nguyờn tắc
Biến tần ACS 600 tín hiệu đồng bộ tốc độ KHÂU TạO ĐIệN áP CHủ ĐạO (MV) KHÂU TạO ĐIệN áP CASCADE Ng. xoay chiều 380 V Phần mềm điều khiển biến tần (apc) Biến tần ACS 600 M M Load cell lô lạnh tín hiệu slack take-up tín hiệu đồng bộ tốc độ inch and crawl 520 5,2± 710 7,1±
lô trên (top roll)
lô dưới (bottom roll) M Ng. xoay chiều 380/220 V YD14 M lô dẫn lô đàn TG M lô dẫn giấy
điều khiển DTC cũng như sơ đồ cấu trỳc của hệ truyền động ACS600 sẽ được trỡnh bày ở phần sau.
2.2.3.2 Yờu cầu truyền động mỏy ép quang.
Với vai trũ quan trọng của mỡnh trong toàn bộ quỏ trỡnh sản xuất giấy, nờn mỏy ép quang cú những yờu cầu cụng nghệ rất chặt chẽ về phần truyền động:
- Ổn định tốc độ giữa 2 lụ ép.
- Đảm bảo sai lệch tốc độ giữa 2 lụ ép là 0.15%.
- Tốc độ dài của 2 lụ ép được điều khiển phự hợp với toàn dõy truyền. - Quỏ trỡnh gia tốc tốc độ phải thực hiện triệt để với việc điều khiển trơn vụ cấp.
- Đảm bảo sức căng tờ giấy phự hợp.
Theo sơ đồ và quỏ trỡnh phõn tớch ở trờn ta thấy mỏy ép quang là bộ phận tỏch rời nếu xột về mặt cụng nghệ, nhưng lại là một bộ phận thuộc mỏy xeo được truyền động, gia tốc, ổn định tốc độ cựng với toàn dõy chuyền sản xuất. Mỏy ép quang được nhận tớn hiệu chung từ một tớn hiệu chủ đạo chung, tờ giấy đi qua toàn bộ hệ thống do đú mỏy ép quang phải đảm bảo việc đồng bộ tốc độ với toàn hệ thống. Nếu khụng tờ giấy sẽ bị xộ rỏch do sức căng tờ giấy quỏ giới hạn cho phộp hoặc quỏ chựng.
Đảm bảo cho quỏ trỡnh làm việc ổn định, chất lượng tờ giấy đảm bảo thỡ mỏy ép quang phải đảm bảo ổn định tốc độ. Lỳc đú hệ thống mới đảm bảo sự ổn định tốc độ.
Mỏy ép quang làm việc, 2 lụ ép lờn nhau một lực rất lớn, tuỳ theo từng loại sản phẩm vớ dụ giấy in sỏch thỡ sức căng khoảng 290 N/m, do đú việc yờu cầu đảm bảo sai lệch tốc độ giữa 2 lụ 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 truyền động sẽ bị quỏ tải hệ thống bảo vệ tỏc động động cơ sẽ bị dừng lại, hệ thống sẽ bị dừng mỏy. Mặt khỏc, ép quang mục đớch làm cho tờ giấy mịn, búng hơn. Cho nờn khi tốc độ sai lệch bề mặt sẽ bị cào xước, khụng đảm bảo yờu cầu chất lượng.
Về yờu cầu gia tốc tốc độ chỉ phải thực hiện trong truờng hợp tăng tốc độ toàn dõy chuyền sản xuất, lỳc đú yờu cầu quỏ trỡnh gia tốc tốc độ phải ờm phự hợp với cả dõy chuyền sản xuất, trỏnh khụng làm cho tờ giấy bị rỏch trong quỏ trỡnh gia tốc tốc độ.
2. Hệ truyền động phõn xưởng xeo 2.2 Mỏy ép quang
Sức căng tờ giấy ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng tờ giấy, nú cú thể làm cho tờ giấy bị nhăn trong quỏ trỡnh đi vào mỏy ép quang, mất tớn hiệu trong mạch vũng điều chỉnh sức căng. Sức căng tờ giấy quỏ lớn làm cho động cơ phớa sau mỏy ép quang bị quỏ tải dẫn đến dừng mỏy, làm cho tờ giấy bị xộ rỏch do đú trong quỏ trỡnh truyền động yờu cầu mỏy ép quang phải đảm bảo sức căng tờ giấy phự hợp với toàn bộ dõy chuyền sản xuất.
Túm lại, yờu cầu truyền động cho mỏy ép quang phải đảm bảo cỏc yờu cầu như trờn để hệ thống làm việc được ổn định.
2.2.4 Nhận xột chung về cỏc thế hệ mỏy ép quang
2.2.4.1 Mỏy ép quang dựng hệ truyền động một chiều
Mỏy ép quang thế hệ này dựng truyền động DC với một lụ chủ động được truyền động từ một động cơ một chiều, lụ cũn lại là lụ bị động và lực nộn được ép từ trờn xuống, do đú sai lệch tốc độ khú được đảm bảo. Hệ thống khụng cú tớn hiệu đặt, đo sức căng cho nờn thực tế mỏy ép quang này vận hành kộm, khụng đảm bảo chất lượng giấy theo yờu cầu. Hệ truyền động kiểu này được sử dụng ở thế hệ 1và thế hệ 2 của mỏy ép quang.
2.2.4.2 Mỏy ép quang dựng hệ truyền động một chiều-xoay chiều
Với những khuyết điểm của hệ truyền động một chiều cho mỏy ép quang, hiện nay, ở thế hệ thứ 3, mỏy ép quang được cải tiến bằng hệ truyền động 2 lụ chủ động: lụ trờn được truyền động bằng động cơ một chiều cũn lụ dưới được truyền động bằng động cơ xoay chiều AC.
Sơ đồ truyền động và quan hệ giữa hệ truyền động 2 lụ được thực hiện như hỡnh vẽ sau: (hỡnh 3.4)
Trong đú: - UT là tớn hiệu của mạch vũng sức căng tờ giấy. - APC là bộ điều chỉnh số ( Application Controler)
Đõy là hệ thống truyền động mới nhất hiện đang được lắp đặt và vận hành tại cụng ty giấy Bói Bằng. Việc đồng bộ tốc độ giữa 2 lụ và đồng bộ tốc độ với hệ thống được thực hiện rất chặt chẽ bằng việc đặt cỏc tớn hiệu như hỡnh vẽ 3 – 4. Đõy cú thể xem là hệ thống truyền động hoạt động theo cơ cấu chủ – tớ (Master – Slave). Trong đú, động cơ hoạt động trờn vai trũ Master là động cơ AC truyền động cho lụ dưới, cũn động cơ hoạt động trong vai trũ Slave đú là động cơ DC truyền động cho lụ trờn.
Cỏc tớn hiệu liờn hệ giữa 2 bộ điều chỉnh truyền động cho 2 động cơ:
• Tớn hiệu điều khiển chung cho cả 2 bộ điều chỉnh Uωđ.
• Tớn hiệu phản hồi õm tốc độ từ động cơ truyền động một chiều.
• Tớn hiệu phản hồi sức căng từ cảm biến sức căng Load cell.
ĐCRω RI − BBĐ Rω RI − BBĐ SI CB I K.từ FT T T N N - + Uωđ APC ∼ ∼ ĐC UT
Hình 3. 4 Sơ đồ truyền động hệ DC AC.–
ACS 601