【關(guān)鍵詞】
變頻器 擠出機 電纜 聯(lián)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(lián)機組是生產(chǎn)0.5—10KV的高壓交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜的設(shè)備。裸線通過放卷、前牽引、內(nèi)屏蔽包復(fù)、絕緣包復(fù)、外屏蔽包復(fù)、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(lián)聚乙烯絕緣電纜。整個生產(chǎn)工藝過程要求各個傳動點具有極高的同步性、可靠性及穩(wěn)定性。
2、系統(tǒng)基本構(gòu)成及變頻電氣系統(tǒng)配置
1）、系統(tǒng)基本構(gòu)成
1+2/10KV交聯(lián)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(nèi)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(huán)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(shù)參數(shù)
2）、變頻電氣系統(tǒng)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(jìn)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(shù)字調(diào)節(jié)器RKC-CH402控制。聯(lián)控同步控制采用我公司自行開發(fā)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(zhuǎn)速顯示儀表及計米器和線速度顯示儀表，采用我公司生產(chǎn)的三位半數(shù)字表頭和數(shù)字智能儀表。
機組電氣控制系統(tǒng)由五臺國標(biāo)GGD電控柜構(gòu)成：前后牽引同步控制柜、65內(nèi)屏蔽擠出機加熱調(diào)速控制柜、120絕緣擠出機加熱調(diào)速控制柜、90外屏蔽擠出機加熱調(diào)速控制柜、水箱水槽加熱控制柜。
3、控制方案
根據(jù)高壓交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜生產(chǎn)工藝要求，機組電氣控制系統(tǒng)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。
生產(chǎn)工藝要求系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)每臺變頻器都具有手動單開、聯(lián)控同步，而且在同步運行過程中，調(diào)節(jié)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(shè)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(xiàn)誤差，則調(diào)節(jié)相對應(yīng)的微調(diào)電位器RP2、RP3、RP4、RP5，消除誤差，保證出線質(zhì)量合格。
系統(tǒng)設(shè)有對機組生產(chǎn)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(zhuǎn)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(shù)據(jù)進(jìn)行時實監(jiān)控的功能。同時具有過載、漏電等各種完善的保護(hù)功能。
4、設(shè)備調(diào)試及運行
按圖紙配線要求連接各電柜與設(shè)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(lián)控-帶載聯(lián)控的調(diào)試流程進(jìn)行。
1）、空載單開調(diào)試
A、 擠出機單機調(diào)試
擠出機單機調(diào)試分兩步即：加熱溫控調(diào)試和擠出機運行調(diào)試。
加熱溫控部分調(diào)試：合開電源前應(yīng)用萬用表檢查三相電源是否正常，正常后合上電源。轉(zhuǎn)動正面操作面板上機身、機頭電源“轉(zhuǎn)換”開關(guān)，面板上所有溫控表應(yīng)上電并顯示正常的室溫。若顯示不正常，應(yīng)檢查是否熱電偶開路、或信號反接。然后改變儀表溫度設(shè)定值，觀察溫控部分電流顯示及風(fēng)機的轉(zhuǎn)向是否正常（水箱水槽加熱控制柜可按此方法調(diào)試）。
擠出機運行調(diào)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(guān)，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(shù)改為本機方式，由操作面板運行變頻器，觀察電機（空車）的轉(zhuǎn)向是否與所要求的方向一致，若不一致，應(yīng)調(diào)換電機接線任意兩相（停機進(jìn)行），方向一致后，可把變頻器運行參數(shù)改為端子控制方式，然后把正面操作面板的“單開/聯(lián)控轉(zhuǎn)換開關(guān)”打到“單開”位置，按“啟動”開關(guān)，此時擠出機啟動。調(diào)節(jié)給定電位器設(shè)定螺桿速度，擠出運行，觀察鏍桿轉(zhuǎn)速顯示、電機空載電流是否正常。
在擠出機單開調(diào)試正常，各溫區(qū)溫度達(dá)到設(shè)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(zhuǎn)速與顯示值對應(yīng)（通過調(diào)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(diào)整電機轉(zhuǎn)速、溫度設(shè)定值，觀察模口出料情況及各工藝參數(shù)，達(dá)到最佳工藝效果為止。
三臺擠出機均按照該步驟進(jìn)行調(diào)試。
B、 牽引機單機調(diào)試
兩臺牽引機必須同時聯(lián)控調(diào)試。檢查電機部分接線無誤后合上空氣開關(guān)，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(shù)改為本機方式，由操作面板運行變頻器，要求電機（空車）的轉(zhuǎn)向與工藝所要求的方向一致，然后把聯(lián)控柜面板上的“牽引轉(zhuǎn)換開關(guān)”打到“聯(lián)控”位置，啟動“牽引啟動”按鈕，調(diào)節(jié)“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(jìn)行牽引倒線調(diào)節(jié)兩臺牽引機同步。運行過程中隨時調(diào)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(dǎo)線張力變化（在運行速度變化過程中工藝要求導(dǎo)線張力恒定）。
2）、空載聯(lián)控運行調(diào)試
按接線端子接好各柜聯(lián)控電源和變頻器聯(lián)控信號線。去掉擠出機的皮帶，各個柜體面板上的“單開/聯(lián)控轉(zhuǎn)換開關(guān)”打到“聯(lián)控”位置，并確認(rèn)聯(lián)控柜面板上對應(yīng)聯(lián)控指示燈亮，起動聯(lián)控柜面板上的“啟動”開關(guān)，起動生產(chǎn)線，面板上紅色“聯(lián)控運行”燈亮。調(diào)節(jié)外部“總給定”電位器運行設(shè)備，各柜體面板上“螺桿轉(zhuǎn)速”表顯示轉(zhuǎn)速，聯(lián)控柜體面板上“線速度”表顯示調(diào)節(jié)速度（通過調(diào)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(yīng)的“擠出機微調(diào)”電位器進(jìn)行修整，直到滿足工藝要求為止。
運行過程中若對應(yīng)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(lián)控調(diào)試
當(dāng)空載聯(lián)試正常后，可把擠出機加熱至設(shè)定的工藝參數(shù)，單獨排料后，進(jìn)行重載運行。初次運行，選用廢線進(jìn)行。開機后調(diào)整各工藝參數(shù)，直至滿足工藝要求。重載運行若一切正常，即可進(jìn)行正常生產(chǎn)，生產(chǎn)過程中應(yīng)注意觀察各電機的運行狀況，以便作以調(diào)整。
5、 結(jié)束語
近幾年隨著國家第一次、第二次農(nóng)網(wǎng)改造及西部開發(fā)的實施，0.5—10KV的高壓交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜的市場需求量越來越大。高壓交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜的生產(chǎn)有SPV65+150+90干法交聯(lián)機組和1+2/10KV硅烷交聯(lián)機組兩種設(shè)備。其中1KV以上硅烷交聯(lián)電纜國內(nèi)僅有上海、四川、南平三家引進(jìn)了瑞士Maillefer公司生產(chǎn)線即Monlsil一步法生產(chǎn)線。其它生產(chǎn)1KV以上硅烷交聯(lián)電纜的企業(yè)80%以上均是采用1+2/10KV硅烷交聯(lián)機組進(jìn)行生產(chǎn)。因為硅烷交聯(lián)工藝與干法交聯(lián)工藝
相比具有：
? 電氣設(shè)備成本低；
? 維修控制簡單、方便、直觀；
? 生產(chǎn)占用空間小；
? 不需要高能源（蒸汽或氮氣）作為交聯(lián)介質(zhì)。
現(xiàn)有國內(nèi)硅烷交聯(lián)機組的電氣控制系統(tǒng)多為直流控制系統(tǒng)，通過變頻器對硅烷交聯(lián)機組的控制應(yīng)用，其控制精度和穩(wěn)定性完全可以取代直流控制系統(tǒng)。
因此采用變頻控制技術(shù)對1+2/10KV硅烷交聯(lián)機組進(jìn)行控制和控制系統(tǒng)改造，具有極大的推廣價值。
參考文獻(xiàn)
[1]我國電線電纜專用生產(chǎn)設(shè)備發(fā)展動向（上海電纜研究所）
[2]日立SJ300變頻器用戶手冊（日立公司編制）
