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在造纸过程中,纸机传动控制系统是整个造纸系统的重要组成部分。它通过控制多台交流异步电动机去拖动整个纸机,完成纸张的抄造。造纸工艺要求纸机传动系统要有较大的调速范围和较高的抗负载扰动特性。在正常生产的过程中,要能保证速度的稳定性及各部分之间张力的恒定。这就对纸机传动系统的性能提出了很高的要求。本文从纸机传动系统在实际调试过程中遇到的问题入手,主要研究了两方面的内容:(1)纸机传动系统如何通过提高效率来节能降耗;(2)根据负载耦合特性,对纸机传动系统中的负荷分配分类建模并进行仿真分析本文首先介绍了本课题研究的目的和意义,国内外研究现状以及本文主要的研究内容,接着以长网造纸机为例,详细介绍了长网造纸机的基本结构与工艺要求。分析了纸机各分部的负载特性与控制要求。接着分析了纸机传动控制系统中典型的三级控制结构,进而提出了在设计系统时应注意的三大要素:速度控制,转矩控制及张力控制。在分析纸机传动系统节能降耗的实现时,从电机系统节能开始,介绍了电机系统节能基本概念,分析电机的损耗构成及求取效率的损耗分析法。接着研究了电机效率与负载率之间的关系,提出了电机系统节能的主要措施。针对纸机传动系统中电机负载率偏低的现象,着重介绍了计算造纸机各传动点功率的单位指标法,并依据实例分析了利用零件指标法对网部电机传动功率的计算过程。接着对纸机传动系统中变频器与电机匹配方面的节能进行了研究,分析了变频器驱动的电机特性,提出了变频器选型的基本原则,最后为了使电机系统获得最大效率,使电机运行于额定转速附近,分析了减速装置合理的减速比计算方法。在对负荷分配的耦合特性进行建模研究时,先从纸机传动中的单传动点控制系统出发,介绍了异步电机矢量控制与直接转矩控制的数学模型,接着介绍了纸机交流调速系统的硬件组成及控制策略。经过矢量变换,分析了矢量控制系统中T轴电流调节器与转速调节器的工程设计。随后结合纸机传动系统中的实际参数进行了单传动点控制系统的建模与仿真。接着分析了纸机传动系统中负荷分配的耦合特性和总线通讯速度控制与总线通讯转矩控制的负荷分配控制策略,并在单传动点控制系统模型的基础上,对具有刚性耦合与柔性耦合的分部进行了仿真研究,最后给出了这两种负荷分配控制策略在PLC程序中实现的流程图。