I. Aktueller Stand der Drehzahlregelungsverfahren in inländischen Papiermaschinen Die Zellstoff- und Papierindustrie verfügt über große Produktionskapazitäten und stellt hohe Anforderungen an die Produktionskontinuität. Die meisten Papierfabriken arbeiten jedoch mit veralteten Anlagen und Prozessen, insbesondere bei den Drehzahlregelungsverfahren. Papierfabriken, die Drehzahlregelungen für ihre Anlagen nutzen, verwenden typischerweise folgende Verfahren: • Stufenweise Drehzahlregelung durch Austausch der Riemenscheibe des Asynchronmotors; • Stufenlose Drehzahlregelung des Asynchronmotors in einem kleinen Bereich mittels Wechselstromkommutator; • Gleichstromgenerator – Drehzahlregelung des Gleichstrommotors; • Thyristorgleichrichter – Drehzahlregelung des Gleichstrommotors (häufig in kleineren Papierfabriken eingesetzt); • Elektromagnetische Kupplung – Drehzahlregelung des Kurzschlussläufermotors; • Asynchronmotor mit Kegelriemenscheibe – Drehzahlregelung in einem kleinen Bereich (häufig in Papierschneidemaschinen eingesetzt); • Wechselstrom-Frequenzumrichter – stufenlose Drehzahlregelung des Asynchronmotors. II. Überblick über Drehzahlregelungstechnik in Papierfabriken: Papierfabriken benötigen typischerweise eine Drehzahlregelung für Anlagen wie Papiermaschinen, Kartonmaschinen, Aufwickler, Superkalander, Papierschneider, Kesselgebläse, Saugzugventilatoren, Zulaufwasserpumpen, Umwälzpumpen, Reinwasserpumpen, Abwasserpumpen, Zellstoffpumpen und Alkalirückgewinnungspumpen. Die Details der Drehzahlregelung sind wie folgt: Langsamlaufende Papiermaschinen verwenden meist Asynchronmotoren mit Hauptwellenantrieb, was zu einer hohen Einzelmaschinenleistung führt. Ältere mittellaufende Papiermaschinen verwenden ebenfalls Hauptwellenantriebe, während neuere Gleichstrommotoren mit Stufenantrieben einsetzen. Aktuell verwenden alle Hochgeschwindigkeits-Papiermaschinen Gleichstrommotoren mit Stufenantrieben. Sie verfügen typischerweise über 7–14 Stufen, eine installierte Leistung von ca. 3000 kW und eine Einzelmaschinenleistung von ca. 200–500 kW. III. Die Wirksamkeit der AC-Frequenzumrichtertechnologie in Papierfabriken: Papierfabriken zählen zu den Betrieben der Leichtchemie und unterliegen aufgrund ihrer strengen Brandschutzbestimmungen der Brandschutzklasse I. Beispielsweise nutzen viele kleine Aufwickler in Papierfabriken Thyristoren zur Drehzahlregelung von Gleichstrommotoren. Aufgrund der großen Mengen an Papierresten und Staub um die Aufwickler ist jedoch eine häufige Reinigung erforderlich. Andernfalls können sich Papierreste in der Nähe des Kommutators durch Funkenbildung an den Bürsten entzünden und die Produktionssicherheit ernsthaft gefährden. Da Aufwickler häufig laufen und eine Bremsenergierückgewinnung benötigen, verschleißen die Kohlebürsten der herkömmlichen Gleichstrommotoren stark. Regelmäßige Reinigung und Bürstenwechsel sind notwendig, was hohe Wartungskosten verursacht und den Produktionsablauf beeinträchtigt. Der Einsatz der AC-Frequenzumrichtertechnologie in Papierfabriken bietet folgende Vorteile: 1. Frequenzumrichter sind klein und leicht, wodurch ein separates Bedienfeld entfällt. Im Vergleich zu Thyristoren reduzieren sie den Platzbedarf erheblich, sind einfach zu installieren und zu warten, komfortabel zu bedienen und erzeugen wenig Lärm und Vibrationen. 2. Die Drehzahlregelung erfüllt die Anforderungen der Papierproduktion vollumfänglich. Die Motordrehzahl bleibt auch bei Laständerungen oder Netzspannungsschwankungen konstant und beweist damit eine hohe Anpassungsfähigkeit. 3. Umfassende Schutzfunktionen und hohe Zuverlässigkeit zeichnen die Frequenzumrichter aus. 4. Selbstdiagnosefunktionen erleichtern die Wartung und reduzieren Ausfallzeiten für Reparaturen erheblich. 5. Deutliche Energieeinsparungen von in der Regel 20–40 %. 6. Stufenlose Drehzahlregelung. Bei Produktionswechseln, Notfallreparaturen, Filz- oder Kupfergewebewechsel oder anderen Störungen kann die Drehzahl im laufenden Betrieb angepasst werden. Die Drehzahlregelung ist stufenlos von Kriechgang über Langsamlauf bis zur Solldrehzahl möglich, was den Arbeitsaufwand für die Mitarbeiter deutlich reduziert und Wartungs- sowie Probelaufzeiten verkürzt. Dies steigert die Produktivität und verlängert die Lebensdauer der Komponenten. 7. Die Frequenzumrichter verfügen über eine Sanftanlauffunktion und eignen sich daher ideal für drehzahlgeregelte Anlagen, die einen Sanftanlauf erfordern (z. B. Wickelmaschinen, Superkalander). IV. Ideale Antriebssysteme für Papiermaschinen: In der heimischen Papierindustrie verwenden die meisten Antriebssysteme von Papiermaschinen, ob Hauptantriebe für Einzelmaschinen oder Stufenantriebe, Thyristor-basierte Gleichrichter-Drehzahlregelungssysteme mit geschlossenem Regelkreis. Beispielsweise verwendet das Steuerungssystem der Papiermaschine von 1880 relativ veraltete Komponenten und Systemtechnik. Dies führt zu einer erheblichen Streuung der technischen Parameter, einer starken Verstärkerdrift, Empfindlichkeit gegenüber Temperaturänderungen sowie einer Vielzahl von Schaltungskomponenten, Lötstellen und Steckverbindern. Die Folge sind eine geringe Zuverlässigkeit und niedrige Störfestigkeit. Dies wiederum führt zu einer schlechten Systemstabilität, die sich direkt auf die Leistung der Papiermaschine und die Produktqualität auswirkt. Unvollständige Statistiken zeigen, dass die Stabilitätsrate solcher Systeme unter 85 % liegt, bei gleichzeitig hohen jährlichen Wartungskosten. Die Probleme dieses Systems sind: • Geringe Stabilitätsgenauigkeit und häufige Drehzahlschwankungen. • Drehzahlschwankungen aufgrund schlechten Kontakts an den Kohlebürsten des Tachometers und am Kommutator. • Langsame Drehzahldrift durch Temperaturänderungen. • Hohe Systemwartungskosten, da Personal im Kontrollraum anwesend sein muss. Die Fahrzeuggeschwindigkeit war mit nur 80 m/min gering und ließ sich nicht erhöhen. Um dieses Problem zu beheben, wurde der ursprüngliche Thyristorantrieb durch einen AC-Frequenzumrichter ersetzt. Dieses System zeichnet sich durch einen hohen Automatisierungsgrad und eine interne automatische Schlupfkompensation aus. Es erkennt automatisch Änderungen des Laststroms und passt seine Ausgangsfrequenz entsprechend an, wodurch eine automatische Frequenznachführung bei Laständerungen erreicht wird. Zusätzlich wurde eine Drehzahlerfassungs- und -nachführungskomponente integriert. Hierbei wird das vom Drehzahlgeber erfasste Motordrehzahlsignal an den Sollwert des Frequenzumrichters zurückgeführt, um die Drehzahlnachführung zu gewährleisten. Nach Installation und Inbetriebnahme konnte das System auf Anhieb erfolgreich in Betrieb genommen werden. Seitdem arbeitet es zuverlässig, stabil und einfach und benötigt kein spezialisiertes Personal. Die Fahrzeuggeschwindigkeit kann bis zu 500 m/min erreichen. Die stufenlose Online-Drehzahlregelung erzielt eine Stabilitätsrate von über 95 % und löst damit die Probleme des DC-Antriebssystems vollständig. Dies verbessert Produktausbeute und -qualität, reduziert Verbrauch und Kosten, verringert die Arbeitsbelastung der Mitarbeiter und spart über 35 % Energie (Gleichstromsystem Gesamtlast 75 A/380 V, Wechselstromsystem 45 A/380 V). Der Energiespareffekt ist signifikant. V. Anwendung von Frequenzumrichtern in kontinuierlichen Kochanlagen. In der Papierindustrie benötigen viele Motoren eine Drehzahlregelung, um eine reibungslose Produktion zu gewährleisten. Beispielsweise ist in Papierfabriken aufgrund der unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten der einzelnen Trockenzylinder eine Drehzahlregelung für jeden Zylinder erforderlich, typischerweise mittels Gleichstrom-Drehzahlregelung. In der kontinuierlichen Kochanlage der Zellstoffaufbereitung haben viele Papierfabriken fortschrittliche Nassaufbereitungstechnologien eingeführt, bei denen Schilfflocken mit Wasser gewaschen werden, um Rückstände zu entfernen und eine Vorimprägnierung durchzuführen. Da die Umgebung extrem feucht ist, können andere Drehzahlregelungsmethoden den Produktionsbedingungen nicht gerecht werden; die Wechselstrom-Drehzahlregelung ist daher die beste Lösung. Ein Frequenzumrichter wird verwendet, um die Drehzahl eines 37-kW-Motors zu regeln, der eine 37-kW-Schilfflockenpumpe antreibt, um die gewaschenen Schilfflocken zur kontinuierlichen Kochanlage zu fördern. Die Fördermenge der Schilfflockenpumpe wird an die unterschiedlichen Motordrehzahlen angepasst, und die Schilfflockenkonzentration wird über andere Verfahren geregelt, um eine konstante Fördermenge gemäß den Vorgaben zu gewährleisten. Die Pumpe muss zudem innerhalb ihres normalen Betriebsbereichs arbeiten. Um diese Anforderungen zu erfüllen, ist ein Frequenzumrichter die beste Wahl. • Kurze Einführung in den Nassaufbereitungsprozess: Schilfspäne werden in die Waschanlage gegeben, wo eine Förderpumpe sauberes Wasser einspritzt. Wasser und Schilfspäne vermischen sich in der Waschanlage, und ein Rührwerk erzeugt einen Wirbelwascheffekt. Rückstände werden über einen Schlackenaustrag abgeführt. Die gewaschenen Schilfspäne und das Wasser werden von einer Schilfspänepumpe abgepumpt und einer Entwässerungsanlage zugeführt. Nach der Entwässerung gelangen die Schilfspäne mit einem bestimmten Trockenheitsgrad in die kontinuierliche Dampfbehandlung. Bei der Nassaufbereitung sind automatisierte Instrumente erforderlich, um Parameter wie den Flüssigkeitsstand in der Waschanlage und die Fördermenge der Schilfspänepumpe zu steuern. • Übersicht des Steuerungssystems: o Steuerung des Zulaufwassers: Umfasst einen Durchflussmesser, einen elektrischen Regler und einen Füllstandssensor. • Drehzahlregelung der Reedchip-Pumpe: Umfasst einen Frequenzumrichter und einen Regler (mit Anzeige- und Sollwertfunktion). • Flüssigkeitsstandregelung der Waschanlage: Umfasst einen Druckmessumformer, einen Verteiler und einen Regler. Das Steuerungssystem funktioniert wie folgt: Es regelt primär den Flüssigkeitsstand in der Waschanlage (80 %), um ein dynamisches Gleichgewicht zwischen dem Zulaufwasser, dem Zulauf der Reedchips und dem Ablauf des Reedchip-Wasser-Gemisches zu erreichen. Bei konstanter Produktionsleistung ist der Reedchip-Verbrauch konstant. Bleibt die Reedchip-Konzentration in der Waschanlage konstant, ist auch die Fördermenge des von der Reedchip-Pumpe geförderten Reedchip-Wasser-Gemisches konstant. Da die Konzentration jedoch manuell gemessen wird, muss die Fördermenge angepasst werden. Im Produktionsbetrieb entspricht die geförderte Reedchip-Menge im Wesentlichen dem Produktionsbedarf und bleibt konstant, sodass die Fördermenge der Reedchip-Pumpe etwas höher sein kann. Dadurch wird die Konzentration reduziert und Verstopfungen werden vermieden. Die Fördermenge der Reedchip-Pumpe ändert sich nicht häufig; die Flüssigkeitsstandregelung erfasst den Flüssigkeitsstand. Ändert sich der Flüssigkeitsstand, passt die Flüssigkeitsstandregelung die Zulaufwassermenge entsprechend an. • Relevante Prozessparameter: Auslegungskapazität 60 t/d (2,5 t/h), Zellstoffausbeute 40 %, Schilfspäneverbrauch 125 t/d (5,2 t/h), Waschflüssigkeitskonzentration 3 %, Fördermenge der Schilfspänepumpe 170 m³/h. 4. Verschiedene Szenarien im Probebetrieb: Im kontinuierlichen Dampfversuch wurde kein Frequenzumrichter eingesetzt. Es zeigte sich jedoch, dass die Fördermenge eines vierpoligen Motors zu hoch war und den Regelbereich des Flüssigkeitszulaufs deutlich überschritt. Bei Verwendung eines sechspoligen Motors wäre die Förderhöhe unzureichend gewesen, und die Schilfspäne hätten nicht gefördert werden können. Daher wurde ein vierpoliger Motor verwendet. Es wurde erwogen, Fördermenge und Förderhöhe durch Änderung der Laufradgröße der Motorpumpe zu reduzieren. Nach der Verkleinerung des Laufrads konnte die Fördermenge jedoch nicht verändert werden. Durch den Einsatz eines Frequenzumrichters konnte die Fördermenge über die Drehzahl angepasst werden, wodurch ein normaler Systembetrieb ermöglicht wurde. Die folgende Tabelle dient dem Vergleich (Pumpe: 37 kW, Motor: 37 kW, Drehzahl: 480 U/min, Dreieckschaltung, Nennstrom 70 A). Wie aus der Tabelle ersichtlich, wurden Motor und Pumpe ohne Frequenzumrichter überlastet. Im Testbetrieb zeigte sich, dass die Pumpenlager und der Motor nach weniger als einer halben Stunde Betrieb heiß wurden. Aus Sicherheitsgründen musste die Maschine abgeschaltet werden. Zudem war der Flüssigkeitsstand in der Waschanlage instabil und sank kontinuierlich. 5. Gemessene Prozessparameter nach Einsatz des Frequenzumrichters: Die Einhaltung der Waschmittelkonzentration von 3 % im laufenden Betrieb ist schwierig. Die Daten aus zwei Messungen sind nachfolgend aufgeführt (3 % ist der Sollwert). 6. Installation des Umrichters: Da die Umgebung der Waschanlage extrem feucht ist, wurde der Umrichter im MCC-Schrank (Motor Control Cabinet) ca. 15 m von der Reed-Pumpe entfernt installiert und über elektrische Kabel angeschlossen. Die Installation erfolgte gemäß der Bedienungsanleitung, und die Erdung wurde ordnungsgemäß durchgeführt. Installation und Probebetrieb zeigten, dass die Erdung von entscheidender Bedeutung ist. Ohne Anschluss des Motorerdungskabels wurde aufgrund der relativ hohen Oberschwingungen des Wechselrichters eine Spannung von 4 V gegen Erde am Motorerdungskabel induziert. Zudem wurde ein Strom in den Drehstromleitungen des Motors induziert, was zu Messfehlern und einer dreiphasigen Unsymmetrie führte (beim reinen Wasserpumpenbetrieb wurden ohne Erdung dreiphasige Ströme von 36 A, 50 A, 50 A und nach Erdung vier von 41 A, 40 A, 41 A gemessen). 7. Betriebszustand: Halten Sie sich während des Betriebs strikt an die Betriebsanweisungen und beachten Sie alle Vorschriften. Der Frequenzumrichter zeichnet sich neben seiner hervorragenden Drehzahlregelung durch minimale Schäden am Laufrad beim Anlauf aus. Dank seiner Sanftanlauffunktion bietet er einen geringen Anlaufstrom und einen effektiven Motorschutz. Der Einsatz eines Frequenzumrichters ermöglicht nicht nur erhebliche Energieeinsparungen, sondern erfüllt auch die Anforderungen des Produktionsprozesses und verbessert so die Produktqualität und den Ausstoß. Bei einer Betriebsfrequenz unter 40 Hz können Energieeinsparungen von über 30 % erzielt werden. VI. Beispiel für die Frequenzumrichter-Nachrüstung einer Papierfabrik 1760: Unser Unternehmen rüstete eine Papierfabrik 1760 nach, die ursprünglich mit einem thyristorgesteuerten, doppelten Regelkreis ausgestattet war. Dies war die Hauptproduktionslinie der zweiten Projektphase. Die ursprüngliche Anlage umfasste 12 Sektionen mit einer Geschwindigkeit von 220 m/min und produzierte gestrichenes Basispapier, Offsetdruckpapier, elektrostatisches Kopierpapier und andere hochwertige Kulturpapiere. Um die Anforderungen des neuen Projekts – der Produktion von selbstdurchschreibendem Kopierpapier in der Druckerei – zu erfüllen, entschied sich das Werk für die technische Modernisierung der stillgelegten Produktionslinie. Die Anforderungen an das automatische Steuerungssystem umfassten: Online-Erfassung und automatische Regelung des Feuchtigkeitsgehalts und des Flächengewichts mittels Mikrocomputer; eine Erhöhung der Hauptantriebsgeschwindigkeit von 220 m/min auf 350 m/min; und eine Erhöhung der Motorleistung von 300 kW für 12 Sektionen auf 500 kW für 14 Sektionen. Nach einem Vergleich von Leistung und Preis wurde entschieden, das gesamte automatische Steuerungssystem (einschließlich des Hauptantriebs) computergesteuert zu gestalten. Dabei wurde das Prinzip verfolgt, Schlüsselkomponenten zu importieren und Komponenten aus heimischer Produktion zu verwenden. Für die Drehzahlregelung des Hauptantriebs wählten wir daher den Frequenzumrichter der Puchuan-Serie und nutzten dessen Kommunikationsfunktion zur Steuerung und Verwaltung der Papiermaschine mittels eines Mikrocomputers. • Wichtigste technische Spezifikationen des Frequenzumrichters: 1. Breiter Drehzahlbereich: Der Frequenzumrichter verfügt über einen breiten Drehzahlbereich von 0 bis 400 Hz, um den Anforderungen verschiedener Drehzahlregelungseinrichtungen gerecht zu werden. 2. Hohe Regelgenauigkeit: Die digitale Einstellauflösung des Frequenzumrichters beträgt 0,05 Hz, die analoge 0,2 Hz. 3. Hervorragende Dynamik: Der Umrichter verwendet selbstabschaltende IGBTs für hohe Drehzahlen. Lastspannung und -frequenz werden von der CPU des Umrichters gesteuert, was eine schnelle Anpassung und hervorragende Systemdynamik ermöglicht. 4. Umfassende Steuerungsfunktionen: Geeignet für verschiedene Lastarten und Steuerungssysteme. Es kann über Klemmen mit verschiedenen Frequenzeinstellungssignalen wie 0–10 V und 4–20 mA verbunden werden. Vorwärts- und Rückwärtslauf, Mehrpunktstopp usw. lassen sich über die Klemmen steuern. 5. Umfassende Schutzfunktionen: Der Wechselrichter verfügt über 13 Schutzfunktionen, darunter häufig verwendete wie Überspannung, Unterspannung, Überstrom, Überlast und Überhitzung. 6. Leistungsstarke Kommunikationsfunktionen: Dank eines Upload-Ports kann er problemlos mit Computern und SPSen kommunizieren. So können Anwender Wechselrichterparameter einstellen oder ändern, den Betriebszustand und die Solldrehzahl steuern sowie verschiedene Betriebsparameter überwachen. Dies vereinfacht die Implementierung komplexer Steuerungssysteme für mehrere Maschinen. • Anforderungen an die Systemmodifikation 1. Wichtigste technische Kennzahlen: • Bei einer Netzspannungsschwankung von 15 % und einer Umgebungstemperatur von -10 °C bis 40 °C bleibt die Ausgangsfrequenz des Wechselrichters stabil und der Betrieb zuverlässig. • Mechanische Eigenschaften: Die Drehzahländerungsrate des Systems sollte bei einer Laständerung von 20 % < 0,4 % betragen. • Stabilitätsgenauigkeit: Unter den vorgegebenen Netzspannungs- und Lastbedingungen sollte die Änderungsrate des Wechselrichters und der Drehzahl nach 1, 8, 16 und 24 Stunden kontinuierlicher Messung <0,1 % betragen. • Drehzahlregelungsgenauigkeit: 0,01 %. 2. Hauptfunktionsanforderungen: • Schutzfunktionen: Schutz vor Überspannung (OU), Überstrom (OC), Unterspannung (LU), Überhitzung (OH), Überladung (OL) und Motorüberhitzung usw. • Automatische Berechnung der Schicht- und Tagesleistung durch Erfassung der Papiermaschinengeschwindigkeit und Papierrisssignale. • Zeitgesteuerter Druck, quantitative Feuchtigkeitsregelung, Regelung von Mittelwerten, Maschinengeschwindigkeit, Faserstoffkonzentration, Durchflussrate, Luftdruck, Anzahl der Papierrisse, Stillstandszeiten und weiteren Daten sowie Druck von Schicht- und Tagesberichten. • Auswahl mehrerer V/f-Kennlinien und adaptive Funktion, Schlupfkompensation usw. • Da die Mikrocomputersteuerung dieses Systems ein Dual-Maschinen-System ist (eine Maschine in Betrieb, die andere im Standby-Modus), ist sie weitgehend unabhängig von den Feuchtigkeits- und Mengenregelungssystemen. Bei Bedarf kann die Verbindung zwischen den Geräten getrennt werden, und ein Mikrocomputer kann mithilfe chinesischer Verarbeitungssoftware in ein Bürogerät umgewandelt werden, um verschiedene Dokumente zu erstellen und zu drucken. (III) Praktische Auswirkungen des Einsatzes von Frequenzumrichtern: Diese Produktionslinie verfügt über 14 Motoren mit einer installierten Gesamtleistung von 496 kW. Die tatsächlichen Testergebnisse nach der Umrüstung der Papiermaschine 1760/330 in diesem Werk auf Frequenzumrichter sind wie folgt: 1. Die Frequenzumrichter ersetzen die in den meisten inländischen Papiermaschinen verwendete Thyristor-Gleichstrommotor-Drehzahlregelung und erhöhen so die Produktionssicherheit. Es besteht keine Gefahr mehr, dass sich Papierreste in der Nähe des Kommutators ansammeln und durch Funkenbildung an den Bürsten verbrennen. Auch Produktionsausfälle durch Kohlebürstenverschleiß und damit verbundene Wartungsarbeiten werden nicht mehr beeinträchtigt. 2. Der Frequenzumrichter ist klein und leicht und benötigt weniger Platz als Thyristor-Geräte. Er ist zudem einfach zu installieren, leicht zu warten, bequem zu bedienen, geräuscharm und vibrationsfrei. 3. Die Drehzahlregelungsgenauigkeit erfüllt die Produktionsanforderungen vollumfänglich. Bei Laständerungen oder Schwankungen der Netzspannung im Bereich von 340–420 V bleibt die Motordrehzahl nahezu konstant. 4. Die fortschrittliche Mikrocomputer-Kommunikationsfunktion vereinfacht und optimiert die Steuerung und Bedienung der Papiermaschine und steigert so die Effizienz des Gesamtsystems erheblich. 5. Dank der stufenlosen Drehzahlregelung kann die Drehzahl bei Produktwechsel, Wartungsarbeiten wie dem Austausch von Filz und Kupfergewebe oder anderen Störungen im laufenden Betrieb angepasst werden. Die Drehzahl lässt sich stufenlos von der maximalen Laufgeschwindigkeit bis zur Normalgeschwindigkeit einstellen, was den Arbeitsaufwand für die Mitarbeiter deutlich reduziert und Wartungs- sowie Probelaufzeiten verkürzt. Dies steigert die Produktionsleistung und verlängert die Lebensdauer von Verschleißteilen. Zudem verbessert es die Produktqualität und führt zu erheblichen wirtschaftlichen Vorteilen. Beispielsweise konnte die Papiermaschine vor der Modernisierung nur 60–100 g/m² gestrichenes Papier und 60–70 g/m² elektrostatisches Kopierpapier produzieren; nach der Modernisierung kann sie zusätzlich 40–55 g/m² selbstdurchschreibendes Papier herstellen, wodurch die Produktionsleistung von 6.000 Tonnen auf mehrere zehntausend Tonnen gesteigert wurde. 6. Der Energiespareffekt ist sehr signifikant und führt in der Regel zu einer Stromeinsparung von 10–40 %. 7. Er reduziert den Anlaufstrom des Motors und eignet sich daher hervorragend für Geräte, die einen Sanftanlauf erfordern, wie z. B. Wickelmaschinen und Kalander. (iv) Bei Gebläsen für Papierkessel, Saugzugventilatoren, Reinwasserpumpen, Umwälzpumpen, Abwasserpumpen, Misch- und Alkalirückgewinnungspumpen in Kläranlagen sowie anderen Ventilatoren kann die Drehzahlregelung mittels Frequenzumrichter die herkömmliche Ventilregelung ersetzen. Dies spart nicht nur erheblich Strom (bis zu 30–70 %), sondern verbessert auch die Genauigkeit der Durchfluss-, Geschwindigkeits- und Druckregelung, wodurch Produktqualität und -ausstoß gesteigert werden und insgesamt ein hoher Nutzen erzielt wird. (v) Probleme und Lösungen in der Praxis: Da die Frequenzumrichter ihre jeweiligen Motoren ansteuern, kann es bei Produktionsprozessen, die den parallelen Betrieb von acht Motoren erfordern, wie beispielsweise der Vakuumsaugwalze (15 kW), der Rillenwalze (37 kW) und der Vakuumpresswalze (35 kW) im Getriebeteil der Papiermaschine 1760, die über ein Tuch miteinander verbunden sind, aufgrund geringfügiger Drehzahlunterschiede zu einer Überspannung bei einem der Motoren kommen. In diesem Fall lässt sich das Problem durch einfaches Parallelschalten des Gleichstromteils des Frequenzumrichters, der diese drei Motoren antreibt, beheben. Wie können zukünftig auch andere Anlagen in Papierfabriken Frequenzumrichter einsetzen, um Produktionsprozesse anzupassen oder zu verbessern, Produktionskosten zu senken und Ausstoß und Qualität zu steigern? Beispielsweise wird die Feinheit von Holzschliff in den meisten Zellstoffrefinern durch die Einstellung des Schaufelspalts geregelt, was weder präzise noch energieeffizient ist. Der Einsatz von Frequenzumrichtern zur Drehzahlregelung der Schaufeln ermöglicht eine präzise und energiesparende Regelung und führt zu einer deutlich höheren Leistung bei halbiertem Aufwand.