【摘 要】 本文主要介紹了日立SJ300系列變頻器，在1+2/10KV交聯高壓電纜生產機組的應用，1+2/10KV交聯高壓電纜生產機組的設備配置、電氣控制系統原理、現場調試步驟。并作了1+2/10KV交聯高壓電纜生產機組控制系統變頻應用的前景分析。

【關鍵詞】 變頻器 擠出機 電纜 聯控同步

【Abstract】 The article mainly introduced that the 1+2/10KV Cross-linking High Voltage Cable Machine device configuration ,electrical control system theory and test step in site and how to apply HITACHI Inverter SJ300 series into it. Moreover there is a prospect analysis for system variable frequency application controlled by the 1+2/10KV Cross-linking High Voltage Cable Machine.

【Key words】 Inverter Extruder Machine Cable Unit Controller Synchronization

1、前言 　　1+2/10KV交聯機組是生產0.5—10KV的高壓交聯聚乙烯絕緣電纜的設備。裸線通過放卷、前牽引、內屏蔽包復、絕緣包復、外屏蔽包復、電加熱水槽（工藝水溫為60—130度）、計米印字、后牽引、收卷后成為高壓交聯聚乙烯絕緣電纜。整個生產工藝過程要求各個傳動點具有極高的同步性、可靠性及穩定性。

2、系統基本構成及變頻電氣系統配置 1）、系統基本構成 　　1+2/10KV交聯機組主要由：2500主動門式放線架或無軸放線架（兩臺）、800公斤氣動履帶牽引機（前牽引）、65/25內屏蔽擠出機（65機）、120/25絕緣擠出機（120機）、90/25外屏蔽擠出機（90機）、電加熱循環冷卻水箱、水槽、吹干裝置、計米印字、1600公斤氣動履帶牽引機（后牽引）、2500門式收排線或無軸收線架（兩臺）。

主要技術參數

2）、變頻電氣系統配置 　　機組電機均采用380V普通三相交流異步電動機。變頻器均采用原裝進口日本日立工程型無速度傳感器矢量控制SJ300系列變頻器：前牽引為SJ300-055HFE，功率5.5KW；65機為SJ300-300HFE，功率30KW；120機為SJ300-750HFE，功率75KW；90機為SJ300-550HFE，功率55KW；后牽引為SJ300-110HFE，功率11KW。溫度控制采用日本理化RKC智能型數字調節器RKC-CH402控制。聯控同步控制采用我公司自行開發的TB-M/7系列同步控制器（可擴展出17路模擬同步信號）。另外各個擠出機螺桿轉速顯示儀表及計米器和線速度顯示儀表，采用我公司生產的三位半數字表頭和數字智能儀表。 　　機組電氣控制系統由五臺國標GGD電控柜構成：前后牽引同步控制柜、65內屏蔽擠出機加熱調速控制柜、120絕緣擠出機加熱調速控制柜、90外屏蔽擠出機加熱調速控制柜、水箱水槽加熱控制柜。

3、控制方案 　　根據高壓交聯聚乙烯絕緣電纜生產工藝要求，機組電氣控制系統核心為：前后牽引之間的同步張力控制，各擠出機主機電機之間的同步運行比例控制，兩臺牽引與三臺擠出機之間的同步及運行比例控制。 電氣控制系統主控原理圖如下：

1+2/10KV硅烷交聯機組變頻控制原理圖

　　生產工藝要求系統能夠實現每臺變頻器都具有手動單開、聯控同步，而且在同步運行過程中，調節同步總給定電位器RP1時，各電機速度由低速到高速的運行比例一致。特別是前、后牽引速度完全按照事先設定好的比例運行，確保牽引速度由低速向高速變化時前后牽引間的拉線張力恒定（后牽引為主動牽引，前牽引為被動牽引）。若電機在由低速向高速變化時速度比例出現誤差，則調節相對應的微調電位器RP2、RP3、RP4、RP5，消除誤差，保證出線質量合格。 　　系統設有對機組生產線速度、計米，各電機運行電壓、電流、頻率，65機、120機、90機的螺桿轉速，擠出機、水箱水槽等各個加熱點的加熱溫度（共有30各加熱點），等各項運行數據進行時實監控的功能。同時具有過載、漏電等各種完善的保護功能。

4、設備調試及運行 　　按圖紙配線要求連接各電柜與設備連線，確保接線正確。然后按照先空載單開-帶載單開-空載聯控-帶載聯控的調試流程進行。 1）、空載單開調試 A、 擠出機單機調試 擠出機單機調試分兩步即：加熱溫控調試和擠出機運行調試。 加熱溫控部分調試：合開電源前應用萬用表檢查三相電源是否正常，正常后合上電源。轉動正面操作面板上機身、機頭電源“轉換”開關，面板上所有溫控表應上電并顯示正常的室溫。若顯示不正常，應檢查是否熱電偶開路、或信號反接。然后改變儀表溫度設定值，觀察溫控部分電流顯示及風機的轉向是否正常（水箱水槽加熱控制柜可按此方法調試）。 　　擠出機運行調試：檢查電機部分接線無誤后，方可加電試運行。合上空氣開關，使變頻器上電，觀察顯示是否正常。如正常，把變頻器運行參數改為本機方式，由操作面板運行變頻器，觀察電機（空車）的轉向是否與所要求的方向一致，若不一致，應調換電機接線任意兩相（停機進行），方向一致后，可把變頻器運行參數改為端子控制方式，然后把正面操作面板的“單開/聯控轉換開關”打到“單開”位置，按“啟動”開關，此時擠出機啟動。調節給定電位器設定螺桿速度，擠出運行，觀察鏍桿轉速顯示、電機空載電流是否正常。 在擠出機單開調試正常，各溫區溫度達到設定值，恒溫半小時侯即可加料帶載運行。帶載運行過程中，時刻觀察電機電流是否正常。同時校對鏍桿轉速與顯示值對應（通過調整擠出機電機變頻器模擬輸出口比例增益校對）。在原料由模口擠出時觀察原料流量是否正常，塑化效果是否能夠滿足工藝要求，在運行過程中隨時調整電機轉速、溫度設定值，觀察模口出料情況及各工藝參數，達到最佳工藝效果為止。 三臺擠出機均按照該步驟進行調試。

B、 牽引機單機調試 　　兩臺牽引機必須同時聯控調試。檢查電機部分接線無誤后合上空氣開關，使變頻器上電，觀察顯示是否正常。如正常，把變頻器運行參數改為本機方式，由操作面板運行變頻器，要求電機（空車）的轉向與工藝所要求的方向一致，然后把聯控柜面板上的“牽引轉換開關”打到“聯控”位置，啟動“牽引啟動”按鈕，調節“牽引給定”電位器，同時開動前后牽引機，觀察線速度表和計米表顯示并卻定正常。在牽引機運行正常后，可帶載進行牽引倒線調節兩臺牽引機同步。運行過程中隨時調整“牽引給定”電位器，觀察前后牽引由低速--高速、高速--低速運行變化過程中，前后牽引間導線張力變化（在運行速度變化過程中工藝要求導線張力恒定）。

2）、空載聯控運行調試 　　按接線端子接好各柜聯控電源和變頻器聯控信號線。去掉擠出機的皮帶，各個柜體面板上的“單開/聯控轉換開關”打到“聯控”位置，并確認聯控柜面板上對應聯控指示燈亮，起動聯控柜面板上的“啟動”開關，起動生產線，面板上紅色“聯控運行”燈亮。調節外部“總給定”電位器運行設備，各柜體面板上“螺桿轉速”表顯示轉速，聯控柜體面板上“線速度”表顯示調節速度（通過調整前牽引電機變頻器模擬輸出口比例增益校對），如果各擠出機運行速度有偏擦差，可通過對應的“擠出機微調”電位器進行修整，直到滿足工藝要求為止。 　　運行過程中若對應指示燈熄滅，說明變頻器故障停機，必須排除故障后再行開機。

3）、重載聯控調試 　　當空載聯試正常后，可把擠出機加熱至設定的工藝參數，單獨排料后，進行重載運行。初次運行，選用廢線進行。開機后調整各工藝參數，直至滿足工藝要求。重載運行若一切正常，即可進行正常生產，生產過程中應注意觀察各電機的運行狀況，以便作以調整。

5、 結束語 　　近幾年隨著國家第一次、第二次農網改造及西部開發的實施，0.5—10KV的高壓交聯聚乙烯絕緣電纜的市場需求量越來越大。高壓交聯聚乙烯絕緣電纜的生產有SPV65+150+90干法交聯機組和1+2/10KV硅烷交聯機組兩種設備。其中1KV以上硅烷交聯電纜國內僅有上海、四川、南平三家引進了瑞士Maillefer公司生產線即Monlsil一步法生產線。其它生產1KV以上硅烷交聯電纜的企業80%以上均是采用1+2/10KV硅烷交聯機組進行生產。因為硅烷交聯工藝與干法交聯工藝

相比具有： Ø 電氣設備成本低； Ø 維修控制簡單、方便、直觀； Ø 生產占用空間小； Ø 不需要高能源（蒸汽或氮氣）作為交聯介質。 　　現有國內硅烷交聯機組的電氣控制系統多為直流控制系統，通過變頻器對硅烷交聯機組的控制應用，其控制精度和穩定性完全可以取代直流控制系統。 因此采用變頻控制技術對1+2/10KV硅烷交聯機組進行控制和控制系統改造，具有極大的推廣價值。