复卷机的电气传动系统设计大学本科毕业论文

1、第 I 页辽宁科技大学本科生毕业设计说明书复卷机的电气传动系统设计摘要 在整个造纸工艺过程中，大多数卷纸机卷得的纸卷存在松软现象, 内部一般会有破损情况, 边缘两侧不整齐, 纸幅宽度不一等原因不能直接使用于印刷机和纸加工等设备，需要复卷机对纸卷经过再次复卷，使之能够符合纸加工和印刷机的要求。随着现代社会对纸机自动化要求的提高, 产品质量的提高, 复卷机的产能也必须得到提高。而且，纸机的速度随着科技发展越来越高，相应相配套的复卷机也必然要提高速度和控制精度，控制系统自动化程度也得较高，所以，对于复卷机电气传动系统的设计，对提高复卷机的整体性能是有利的。本课题对高速双底辊复卷机的电气传动系统进行了设计。复卷机自动控制系统分为两部分，复卷机控制系统和电气传动系统。复卷机控制系统控制的对象是复卷机本体设备和复卷机外部设备，本文主要通过复卷机性能要求和工艺流程来设计复卷机的电气传动系统，以及根据传动系统的控制原理对传动电机与变频器进行选型。关键词：复卷机；变频调速；张力控制第 II 页辽宁科技大学本科生毕业设计说明书Abstract In the paper making process, du

2、e to the volume of the drum roll is relatively soft, the interior may be damaged, side edges.Edge irregular, web width and other reasons can not or printer paper handling and other equipment needed to roll rewinding directly. Rolling again, comeback roll processing and printing presses to meet the processing needs. With modern paper machines increased automation, improved product quality, productivity winder can also put forward higher requirements. In addition, increasing the speed of the machi

3、ne, its match winders are bound to have a very high speed and control high degree of precision and automation control system, therefore, in the design of electric winder drive systems, helping improve network cylinder machine overall performance. High-speed drum winder automatic control system design issues. Rewinder automatic control system is divided into control systems and variable speed control system in two parts, the winding machine. Winder control Siemens S7-400PLC, Panasonic transmissio

4、n system system. In the device and the in external device control coiler winding machine body, operating winding equipment, production data, production parameters set winder, browsing history data Winder winding machine control system from control system to complete . Transmitted mainly through open-book machine, after the end of the front bottom roller motor, roller motor frequency control, so as to keep constant tension of winder control, control of the roll tightness. Structure and function o

5、f the control system of a paper winding machine performance requirements and process design of the winding machine and the control principle in selecting and commissioning of the drive motor and transmission drive under.Keywords：Winder；Frequency；Tension control第 III 页辽宁科技大学本科生毕业设计说明书目录复卷机的电气传动系统设计I摘要IAbstractII目录III第一章 绪论11.1 课题提出的背景11.2 造纸工业转型存在的问题11.3 电气传动系统的发展现状21.4 我国造纸工业的发展方向31.5 本文主要工作3第二章 复卷机对电气传动系统要求42.1 复卷机组图42.2 复卷机组技术数据52.3 复卷机工作描述62.4 复卷机对电气传动系统的要求82.5本章小结9第三章 复卷机电机选型103.1复卷机电源103.2传

6、动电气原理图103.3 复卷主传动电机选型113.3.1 退纸辊电机选型113.3.2 底辊电机选型123.3.3 退卷电机功率测试133.3.4 底辊电机功率测试数据15第 IV 页辽宁科技大学本科生毕业设计说明书3.4 本章小结17第四章 复卷机变频器选型184.1变频器的工作原理184.1.1变频器主要配置184.1.2 变频器介绍194.2变频器控制方案214.2.1系统整体结构214.2.2系统控制重点224.2.3张力环的调整234.3回馈制动单元244.3.1回馈制动原理244.3.2回馈制动的要求及特点254.4 变频器主要参数设置264.5 本章小结28结论29致谢30参考文献31第 32 页辽宁科技大学本科生毕业设计说明书第一章 绪论1.1 课题提出的背景 在造纸行业中，复卷机是卷简纸生产过程中的最后一道环节，由卷纸机卷得的纸卷比较松软，内部破损和断头比较多，两侧边缘不整齐，纸幅宽度多不能直接使用于纸加工或印刷等机器。为了适应印刷和纸加工中对卷筒纸的要求，都要在复卷机上进行复卷来生产出合格的纸卷。通常复卷机安装在紧接造纸机的后面，可以用吊车直接将卷纸机上的纸卷吊装到

7、复卷机的退纸架上，在复卷机上除去质量不好的纸张，粘接断头，切成所需的宽度，并在纸卷芯上卷成具有一定纸幅长度的、一定直径的纸卷。卷筒纸应具有所要求的紧度和平整的分切端面。复卷机是造纸机械中运行车速最快的机器，其车速达15001800米/分钟，最高达2500米/分钟以上。复卷机的工作原理是：从造纸机上取下的纸卷安置在退纸架上，退纸架上的控制系统保持纸幅有一定的张力，并在断头时使纸卷快速制动。纸幅通过引纸辊和纵切机构切成所需要的宽度，然后按所需紧度和直径卷成纸卷。复卷机的主要结构参数是能处理的纸幅宽度和最高车速，其次是退纸和卷纸的最大直径、切纸方法和传动型式。 造纸工业现状主要以废纸辅以木、竹以及芦苇、秸秆等可再生资源为原料，通过清洁生产，实现了资源生产消费资源再生的良性循环，已成为国民经济中具有循环经济特征的重要基础原材料产业和新的经济增长点。造纸工业资金技术密集，规模效益显著，具有较大的市场容量和发展潜力，且产业关联度高，对林业、农业、环保、印刷、包装、化工、机械制造、自动控制、交通等相关产业发展具有明显的拉动作用。我国纸及纸板的生产量和消费量均居世界第一位，随着世界经济格局的重大调整和

8、我国经济社会转型的明显加速，我国造纸工业发展面临的资源、能源和环境的约束日益突显，亟需加快结构调整,实现传统造纸工业向可持续发展的现代造纸工业转变。1.2 造纸工业转型存在的问题在造纸工业转变过程中主要存在的问题有原料供求矛盾突出，自主创新能力不强，节能减排任务艰巨，企业规模偏小。我国造纸工业自主创新能力建设比较薄弱，产学研没有形成有机的整体，引进技术消化吸收再创新不足，在新工艺、新设备和新产品的开发上缺乏自主创新的产业化重大成果。大型蒸煮、筛选、漂白设备，高得率制浆设备，高速纸机流浆箱、靴式压榨、压光机、复卷机等关键设备基本依赖进口。 图1-1 某型号复卷机世界大型制浆造纸装备供应仍处于垄断局面。多年来，世界上少数几家主要制浆造纸装备供应商，依靠品牌优势、研发能力、精密制造以及强大的资金实力和市场拓展能力，基本垄断了大型制浆造纸装备供应，这一局面短期内难以改观。我国现已成为世界制浆造纸装备的主要市场，但大型制浆造纸装备主要依赖进口，导致投资成本提高，阻碍了众多中小型制浆造纸企业装备大型化步伐。我国制浆造纸装备自主化水平亟需提高。1.3 电气传动系统的发展现状多年来直流调速系统以其优良

9、的调速性能及负载率大的特性在纸机电气传动中占有较大的比例,但直流电机由于成本高、整流子和电刷维护困难,很难用于需要防爆、防潮、防腐蚀等对环境要求苛刻的场合。20世纪80年代早期,随着社会经济的发展,欧洲和日本开发出了交流变频调速装置,这项技术在80年代中期被成功的引入美国,并被逐步应用于纸机传动。与直流调速系统相比,交流调速系统最突出的优点是交流电机可靠性高,维护量小我国将变频调速技术应用到纸机传动领域始于20世纪90年代。迄今为止,在全国大大小小的新上纸机项目中,交流变频传动几乎占了95%以上。交流变频传动控制系统已经在纸机中占主导地位。80年代,矢量变频技术已经比较成熟,为了适应大型多传动分部的机械设备的传动要求,以ABB,西门子等为代表的自动化公司开始开发以公共直流母线为框架的集散控制系统应用于多传动控制系统,并在80年代开始就逐步应用于造纸等流程工业。目前,传动系统大多以PLC控制为核心,传动控制系统几乎全部采用了基于PLC的DCS控制或者是基于现场总线的FCS控制方案。1.4 我国造纸工业的发展方向 随着我国工业化、信息化、城镇化、市场化、国际化深入发展，经济结构转型加快，造纸工业产业结构不合理的问题日益突出，亟需通过优化原料结构，提高原料保障水平；优化产品结构，使产品向低碳、多功能、环保、质优的方向调整，提高有效供给水平；优化企业结构，提高集中度和竞争力；优化技术结构，增强自主创新能力，提升技术装备总体水平；优化产业布局，合理配置资源，全面推进造纸工业协调发展。 研发具有自主知识产权的先进适用装备。跟踪研究国际前沿技术，加强重大技术装备研制，通过自主创新与引进消化吸收再创新相结合，着力加强产业技术和成套装备系

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