西安煤礦機(jī)械廠采煤機(jī)培訓(xùn)教案

1、西安煤礦機(jī)械廠MG300/700WD交流電牽引采煤機(jī)培 訓(xùn)教材 培訓(xùn)教案MG300/700WD電牽引采煤機(jī)(電器部分)一、概述：MG300/700WD交流電牽引采煤機(jī)是西安煤礦機(jī)械廠生產(chǎn)的一種多電機(jī)驅(qū)動(dòng)，電機(jī)橫向布置，交流變頻調(diào)速，無(wú)鏈雙驅(qū)動(dòng)電牽引采煤機(jī)。總裝機(jī)功率687.5KW，截割電機(jī)功率2300KW，牽引電機(jī)功率240KW，調(diào)高泵功率7.5KW，適用于采高1.80m3.50m，煤層傾角40度的中厚煤層綜采工作面。采煤機(jī)的電器部分由三個(gè)獨(dú)立的電控箱共同組成，系統(tǒng)采用了可編程控制器（PLC）、中文液晶顯示、系統(tǒng)的工作狀態(tài)和監(jiān)測(cè)到的故障情況，直接轉(zhuǎn)矩（DTC）變頻調(diào)速技術(shù)和信號(hào)傳輸技術(shù)，來(lái)共同

2、控制兩臺(tái)300KW的截割電機(jī)，兩臺(tái)40KW牽引電機(jī)，一臺(tái)7.5KW的油泵電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。采煤機(jī)電氣系統(tǒng)采用了“一拖一”的控制方法。提高了系統(tǒng)的控制精度，并具有一定的故障自行診斷能力。采煤機(jī)的控制和保護(hù)性能完善、操作方便、維護(hù)簡(jiǎn)單。系統(tǒng)具有再生制動(dòng)功能、可實(shí)現(xiàn)四象限運(yùn)行。二、使用工作條件1海拔高度小于2000m2周圍介質(zhì)溫度-5- +40 3.相對(duì)濕度：不大于95%(+25) 4.電網(wǎng)交流電壓：1140V（+10%- -20%）50HZ5.周圍介質(zhì)無(wú)破壞性金屬和絕緣材料的氣體、蒸氣和塵埃6.周圍空氣中的甲烷，煤層，硫化氫，二氧化碳不超過(guò)煤礦安全規(guī)程所規(guī)定的安全含量。三、采煤機(jī)具有下列操作控制,保

3、護(hù)及顯示功能(電氣系統(tǒng))1.在采煤機(jī)上完成對(duì)順槽開(kāi)關(guān)箱的啟動(dòng)，停止控制。2.在采煤機(jī)上完成對(duì)運(yùn)輸機(jī)的閉鎖控制。3.在采煤機(jī)上完成對(duì)截割電機(jī)的溫度監(jiān)測(cè)和熱保護(hù)。4. 調(diào)高油泵電機(jī)的溫度監(jiān)測(cè)和熱保護(hù)。 5.在采煤機(jī)上完成對(duì)牽引變壓器的溫度監(jiān)測(cè)和熱保護(hù)。6.在采煤機(jī)上完成對(duì)截割電機(jī)和牽引電機(jī)恒功率控制和過(guò)載保護(hù)。7.在采煤機(jī)上完成對(duì)截割電機(jī)和牽引電機(jī)電流檢測(cè)和負(fù)荷控制。8.由端頭站和操作面板，通過(guò)控制箱對(duì)采煤機(jī)實(shí)現(xiàn)牽引和搖臂操作。 9.變頻裝置具有外置式各種參數(shù)的顯示四、MG300/700-WD采煤機(jī)的主要特征技術(shù)：采 高： 1.8 3.5M煤層傾角: 45度機(jī)面高度: 1422mm裝機(jī)總功率: 7

4、00KW截割功率: 2300KW牽引功率: 240KW泵站功率: 7.5KW供電電壓: 1140V（+10%- -20%）50HZ五、MG300/700-WD采煤機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)：1.截割電機(jī)主要技術(shù)參數(shù)：型 號(hào)： YBC-300D額定功率: 300KW額定電壓: 1140V額定電流: 188A額定轉(zhuǎn)速: 1470rpm/min絕緣等級(jí): H級(jí)冷卻方式: 定子水冷冷卻水壓力: 3MPa防爆型式: 隔爆型專用電機(jī) 2.牽引電機(jī)主要技術(shù)參數(shù)： 型 號(hào): XBQYS-40(B) 額定功率: 40KW 額定電壓: 交流380V10% 額定電流: 76A 額定轉(zhuǎn)速: 1470rpm 絕緣等級(jí): F級(jí) 冷

5、卻方式: 定子水冷 冷卻水壓力: 3MPa 防爆型式: 隔爆型變頻調(diào)速專用電機(jī) 3.調(diào)高泵電機(jī)主要技術(shù)參數(shù)型 號(hào)： YBRB-7.5額定功率： 7.5KW額定電壓： 1140V額定電流： 2.95A額定轉(zhuǎn)速： 1460rpm/min 絕緣等級(jí)： H級(jí) 冷卻方式： 定子水冷 冷卻水壓力： 3MPa 防爆型式： 隔爆型六、MG300/700-WD采煤機(jī)電氣控制單元結(jié)構(gòu)特征及工作原理電氣控制單元由三個(gè)獨(dú)立的電控箱N23（開(kāi)關(guān)箱）、N24D（變頻器箱）、N26（變頻器箱）共同組成。其中，開(kāi)關(guān)箱，變頻器箱共同安裝在一個(gè)整體的聯(lián)接框架內(nèi)，變頻器箱安裝在右牽引部的一段框架內(nèi)。三個(gè)獨(dú)立的電控箱部都可以從老瑭側(cè)

6、裝入、抽出，方便安裝和檢修。每個(gè)電控箱均由兩個(gè)獨(dú)立的腔體：隔爆腔和接線腔組成。隔爆腔供安裝電器部件用，接線腔供電纜引入線用。電控箱頂部設(shè)有開(kāi)蓋板。1開(kāi)關(guān)箱型號(hào)： KXJ700/1140C開(kāi)關(guān)箱位于采煤機(jī)聯(lián)接框架的左端，檢修和安裝時(shí)，可方便的從老塘側(cè)推入和抽出。開(kāi)關(guān)箱由兩個(gè)接線腔和一個(gè)隔爆腔組成，開(kāi)關(guān)箱的作用是將1140V交流電源引入采煤機(jī)，并進(jìn)行電源分配。開(kāi)關(guān)箱隔爆腔內(nèi)裝有：（1）隔離開(kāi)關(guān)型號(hào)： CM2400（帶超前斷電）用于左右截割電機(jī)主回路，緊急情況下可通過(guò)它來(lái)斷開(kāi)主回路。開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)軸機(jī)械聯(lián)鎖裝置帶動(dòng)行程開(kāi)關(guān)控制磁力啟動(dòng)器的控制回路，以保證隔離開(kāi)關(guān)不帶電操作（先導(dǎo)通合閘后送電，先斷電后分閘）。

7、（2）1T1變壓器。（1140V/220V，42V） 220V為可編程控制器(PLC)和非本安電源1G2供電。42V為本安電源1G1供電。 每組次級(jí)邊有兩個(gè)空氣斷路器作為次級(jí)電路的短路和過(guò)流保護(hù)。（3）本安電源： 1G1，輸入42V，輸出DC12V，為左右端頭站，電流變送器TA1TA2的電源。（4）電流變送器： TA1、TA2型號(hào)： JCA300P14-20MA用于左右截割電機(jī)電流的采樣工作，兩個(gè)霍爾電流傳感器對(duì)左右截割電機(jī)進(jìn)行檢測(cè)，采樣信號(hào)經(jīng)PLC模擬輸入模塊CH1、CH2通道輸入PLC。通過(guò)PLC軟件控制來(lái)完成采煤機(jī)截割電動(dòng)機(jī)的恒功率控制和電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)。（5）接線腔分為兩個(gè)： a) 主

8、接線腔： 有6個(gè)1140V/22OA高壓接線柱和一個(gè)12芯過(guò)線組和2只接地線壓板，用于引入1140V電源。 b) 付接線腔： 用于向左右截割電機(jī)、油泵電機(jī)的和牽引變壓器的提供電源。2變壓器箱型號(hào)： KXJT110/1140C 變壓器由隔爆腔和接線腔組成。a) 接線腔有若干接線端子和兩個(gè)接地板及三個(gè)進(jìn)出喇叭嘴，用于1140V的電源輸入和380V變頻器電源輸出。b) 隔爆腔裝有牽引電源變壓器把1140V交流電壓轉(zhuǎn)換為變頻器用400V交流電壓，變壓器的容量為110KVA。3. 變頻器箱 型號(hào)： KXJT110/380C 變頻器箱位于聯(lián)接框架的右端，由隔爆腔和接線腔組成。隔爆腔在前，接線腔在后部，底部

9、有冷卻水槽。 箱體正面有2個(gè)蓋板，左邊蓋板按有15個(gè)操作按鈕。右面蓋板上安裝有中文顯示窗（顯示采煤機(jī)的工作參數(shù)，工作狀態(tài)，信息），兩臺(tái)變頻器的顯示窗（顯示變頻器的工作狀態(tài)及故障信息）。1）接線腔內(nèi)有： a) GXB1過(guò)線組：925mm為主變頻器1V1的輸出，輸入和制動(dòng)單元的輸出。 b) GXB2過(guò)線組：925mm為從變頻器的輸出和輸入。 c) GXB3, GXB4過(guò)線組：為非本安控制的過(guò)線組（21芯）。 d) GXB5過(guò)線組：本安控制電路的過(guò)線組（21芯）。 e) 接線腔內(nèi)還有接線端子若干和用于進(jìn)出的喇叭口21個(gè)。 2）隔爆箱內(nèi)裝有：a) 水冷式ABB變頻器（1bA1,、1bA2）: 2臺(tái) b

10、) 可編程控制器（PLC）：1臺(tái)c) 開(kāi)關(guān)電源： 1臺(tái)d) 熱電阻溫度變送器模塊（MK1-3）：3個(gè)e) 繼電器模塊（1bR11bR8）: 8個(gè)f) 分線盤(pán)（1）變頻器：變頻器工作原理：來(lái)自牽引變壓器的400V/50HZ三相交流電源，經(jīng)快速熔斷器送入變頻器輸入端U1、V1、W1，然后經(jīng)三相電抗器，由變頻器橋式整流，向中間回路電容充電，充電到一定程度建立起穩(wěn)定的直流電壓。然后再經(jīng)過(guò)輸出端IGBT組成的逆變電路，將直流電逆變?yōu)轭l率、電壓可變的交流電源（即VVVF電源）此電源接到牽引電機(jī)，即可調(diào)速。交流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速公式：n=（1S）60 f I/p （1）f1 ： 定子供電頻率p： 定子磁極對(duì)數(shù)S：

11、 轉(zhuǎn)差率n： 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速根據(jù)公式（1）可知，異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速由電源頻率和磁極對(duì)數(shù)來(lái)決定,改變電源頻率，就可調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。當(dāng)磁極對(duì)數(shù)，轉(zhuǎn)差率保持不變的條件下，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n與供電電源頻率成正比。即電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速隨電源的頻率變化而變化。但當(dāng)電動(dòng)機(jī)的供電頻率發(fā)生時(shí)，必然會(huì)引起電動(dòng)機(jī)其它參數(shù)的變化，電動(dòng)機(jī)電壓平衡方程式為：U1 = -E1+I1 Z1 （2）E1 = 4.44f1N1mKW1 (3)U1 定子電源電壓E1 定子繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)I1Z1 定子阻抗壓降m 電動(dòng)機(jī)每級(jí)氣隙磁通N1 定子繞組匝數(shù)KW1 電動(dòng)機(jī)繞組常數(shù)如忽略定子繞組壓降不計(jì)，則U1=-E1 =4.44f1N1m.KW1 (4)簡(jiǎn)

12、化常數(shù)U1f1m (5)由公式（1）和（5）可知，供電電源頻率f1的變化不僅會(huì)影響電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n，而且還會(huì)影響到電動(dòng)機(jī)內(nèi)部氣隙磁通的大小。從而影響電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性，特別是在供電電源頻率在50HZ以下調(diào)速時(shí)，由于頻率下降，定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同步轉(zhuǎn)速也下降。磁場(chǎng)切割定子繞組的速度降低，定子繞組內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E1的數(shù)值也下降。如果電源電壓大小保持不變，則促使電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電流增大，而一般電動(dòng)機(jī)在額定頻率下工作時(shí)的磁通m已接近飽和狀態(tài).因而在50HZ以下調(diào)速時(shí)，電動(dòng)機(jī)必定工作在過(guò)勵(lì)磁狀態(tài)，其后果是降低了電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)，還會(huì)影響電動(dòng)機(jī)負(fù)載能力。因此為保證電動(dòng)機(jī)在50HZ以下運(yùn)行時(shí)特性，必須在改變頻率的同時(shí)改變供

13、電電源的電壓，此時(shí)才能保證恒扭矩調(diào)速。相反，當(dāng)供電頻率f1升高到50HZ以上時(shí)，氣隙磁通將下降，使磁通m小于額定值，電動(dòng)機(jī)在額定電流下工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)隨頻率升高，轉(zhuǎn)速也升高。輸出扭矩減少，輸出功率不變。因此電動(dòng)機(jī)在50HZ以上調(diào)速為恒功率調(diào)速。 本機(jī)變頻器選用ABB公司的ACS800系列直接轉(zhuǎn)矩控制（DTC）變頻器，變頻器可在零速時(shí)產(chǎn)生150%me轉(zhuǎn)矩，且無(wú)速度傳感器，其轉(zhuǎn)矩環(huán)是內(nèi)環(huán)，速度環(huán)為外環(huán)。系統(tǒng)通過(guò)自動(dòng)識(shí)別建立電動(dòng)機(jī)的模型，通過(guò)測(cè)量電機(jī)的電流和電壓作為自適應(yīng)電動(dòng)機(jī)模型的輸入。這個(gè)模型每隔25微妙產(chǎn)生一組精確的轉(zhuǎn)矩和磁通的實(shí)際值。電機(jī)的轉(zhuǎn)矩比較器將轉(zhuǎn)矩實(shí)際值與轉(zhuǎn)矩給調(diào)節(jié)器的給定值作比較；磁

14、通比較器將磁通實(shí)際值與磁通調(diào)節(jié)器的給定值作比較。依靠來(lái)自這兩個(gè)比較器的輸出優(yōu)化脈沖選擇器、決定逆變器的最佳開(kāi)關(guān)位置。DTC的完美性能是基于準(zhǔn)確的電機(jī)模型，電機(jī)模型是在電機(jī)辨識(shí)運(yùn)行中確定。可以得到準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)子速度信號(hào)作為速度環(huán)的反信號(hào)，所以不需要速度編碼器仍可對(duì)電機(jī)進(jìn)行精確的速度控制。 轉(zhuǎn)矩控制的優(yōu)越性在于：轉(zhuǎn)矩控制是控制定子磁鏈，在本質(zhì)上并不需要轉(zhuǎn)速信息，所引入的定子磁鏈觀測(cè)器能很容易估算出同步速度信息。因而能方便地實(shí)現(xiàn)無(wú)速度傳感化。這種控制稱為無(wú)速度傳感器直接轉(zhuǎn)矩控制。這種控制依賴于精確的電機(jī)數(shù)字模型和對(duì)電機(jī)參數(shù)的自動(dòng)識(shí)別（ID），通過(guò)ID運(yùn)行自動(dòng)確立電機(jī)實(shí)際的定子阻抗互感、飽和因素，電機(jī)慣量

15、等重要參數(shù)，然后根據(jù)精確的電動(dòng)機(jī)模型估算出電動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)矩，定子磁鏈和轉(zhuǎn)子速度，并由磁鏈和轉(zhuǎn)矩的BandBand控制產(chǎn)生PWM信號(hào)，對(duì)逆變器的開(kāi)關(guān)狀態(tài)進(jìn)行控制。這種系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)很快的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)速度和很高的速度、轉(zhuǎn)矩控制精度。 變頻器的核心電路主要由主回路、主控板、驅(qū)動(dòng)板、I/0板， 控制盤(pán)、顯示器組成：a主控板：主控板即微機(jī)板，是變頻器的心臟，各種信息的處理?？刂埔约爸噶畹陌l(fā)出，都是它完成的。IGBT的驅(qū)動(dòng)信號(hào)也是由主控板產(chǎn)生。b)驅(qū)動(dòng)板：驅(qū)動(dòng)板是將主控板產(chǎn)生的信號(hào)進(jìn)行放大。 c) I/0板: 標(biāo)準(zhǔn)的I/O板提供的模擬口包括兩個(gè)差動(dòng)電流和一個(gè)電壓輸入，兩個(gè)電流輸出口，均為可編程接口，I/O板上還

16、有一個(gè)為外部速度給定電位器供電的恒定電源。數(shù)字口包括6個(gè)可編程數(shù)字輸入口和一個(gè)為數(shù)字口提供控制電壓輸出口（DC24V）。直流24V可由外部電源提供。 d) 控制盤(pán) 有四種不同的鍵盤(pán)模式：實(shí)際信號(hào)顯示模式、參數(shù)模式、功能模式和傳動(dòng)選擇模式。e)液晶顯示屏：可以顯示4行，每行20個(gè)字符，可以通過(guò)參數(shù)選擇語(yǔ)言。 2可編程控制器（PLC）：可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用了可編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過(guò)數(shù)字式和模擬式的輸入和輸出，控制采煤機(jī)的生產(chǎn)過(guò)程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)外圍設(shè)備、都按易于和采

17、煤機(jī)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。， PLC是采煤機(jī)電氣系統(tǒng)的控制中心，本機(jī)選用日本三菱FX系列系列產(chǎn)品，具有高可靠性，抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)，采用導(dǎo)軌式安裝。平均無(wú)故障時(shí)間超過(guò)了IEC規(guī)定的10萬(wàn)小時(shí)，有些PLC的 可靠性已達(dá)到MTBF。采用的是模塊式硬件結(jié)構(gòu)組合和擴(kuò)展都很方便。在實(shí)際使用過(guò)程中，增加或減少功能比傳統(tǒng)繼電器控制方案更簡(jiǎn)單易行。在PLC正常時(shí)，變頻器的速度給定、牽引方向、加減速度、水流量保護(hù)，兩臺(tái)截割電機(jī)的溫度監(jiān)測(cè)、電流采樣、截割電機(jī)恒功率保護(hù)、采煤機(jī)零位抱閘、啟動(dòng)預(yù)警、兩臺(tái)截割電機(jī)的分別啟動(dòng)和停止、瓦斯斷電、牽引變壓器溫度監(jiān)測(cè)及采煤機(jī)的運(yùn)作執(zhí)行等，都通過(guò)PLC進(jìn)

18、行控制。 PLC由CPU，電源模塊模擬量，特殊模塊模擬量，輸入模塊組成。3控制盒： 用于采樣信號(hào)的隔離，本安與隔爆線路的轉(zhuǎn)換。有線指令和無(wú)線遙控信號(hào)的轉(zhuǎn)換，及時(shí)對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行功率放大。4、顯示器（2處） a) 中文顯示器通過(guò)與PLC通信，實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)的各種工作參數(shù)，工作狀態(tài)和各種信息。 b) 二個(gè)變頻器顯示窗定時(shí)變頻器的工作參數(shù)，狀態(tài)及信息。1)中文顯示主運(yùn)行畫(huà)面的內(nèi)容有：加減速狀態(tài)： 米/分:左、右截割電機(jī)的溫度： # 左、右截割電機(jī)的電流： # # # A牽引變壓器的溫度： # 左、右牽引電機(jī)的電流: # # A牽引速度 # 米/分: 牽引方向 左牽或右牽液壓制動(dòng)閘的狀態(tài)： 抱閘或松閘2）

19、中文顯示主監(jiān)測(cè)畫(huà)面的內(nèi)容有：瓦斯接點(diǎn)：左、右截割電機(jī)的溫度預(yù)警：左、右截割電機(jī)的電流預(yù)警：牽引變壓器的溫度預(yù)警：左、右牽引電機(jī)的電流預(yù)警: 牽引速度： 米/分: 采煤機(jī)送電左、右截割電機(jī)絕緣：牽引送電左、右變頻器的故障故障狀態(tài)時(shí)，可顯示故障信息和相應(yīng)的解決方法等。3）變頻器自身顯示內(nèi)容：變頻器輸出頻率或轉(zhuǎn)速: # # HZ (r/min)變頻器輸出的電流: # # A變頻器輸出轉(zhuǎn)矩: # # %變頻器溫度: # 變頻器狀態(tài)顯示： 準(zhǔn)備、 開(kāi)機(jī)顯示報(bào)警和故障信息： 運(yùn)轉(zhuǎn)、 故障5變頻器在實(shí)際使用中應(yīng)特別注意： （1）變頻器在運(yùn)行和維護(hù)時(shí)，必須遵守安全規(guī)范，否則將造成意外的人身傷害或損壞變頻器。

20、a) 變頻器斷電后，必須等待5分鐘后（顯示屏不能顯示）。才能進(jìn)行檢修，以防止中間直接回路放電造成電擊。 b) 檢修時(shí)先用萬(wàn)用表測(cè)量每個(gè)輸入端子和地之間的電壓，以保證變頻器放電完畢。 （2） 變頻器在運(yùn)行的過(guò)程中，不允許在1分鐘內(nèi)連續(xù)3次切斷電源。以避免變頻器內(nèi)的充電電阻因過(guò)流而燒毀，造成變頻器不能工作。 （3）測(cè)量牽引電機(jī)的絕緣時(shí)，必須把牽引電機(jī)和變頻器的連接電纜從電機(jī)端子拆下，否則有可能造成變頻器內(nèi)的IGBT模塊損壞。 （4）變頻器的輸出是由高壓高頻窄脈沖組成，其峰值約為電源電壓的1.351.4倍。這個(gè)電壓有可能因電纜性能不好而加倍，因而牽引電機(jī)的電纜選擇非常重要，更換電纜時(shí)需運(yùn)用低容抗電纜

21、。（5）變頻器的絕緣需用萬(wàn)用表M檔測(cè)量。6、操作：可以在左右端頭站，遙控器及電控箱上對(duì)采煤機(jī)進(jìn)行操作。也可以手動(dòng)操作左右的搖臂升降。遙控器有左右之分，左右端頭站和遙控器上各自有8個(gè)按鈕，分別為總停，牽停，左行，右行，上升，下降和兩個(gè)備用按鈕。左端頭站及其遙控器可以操作采煤機(jī)的左行，右行，總停，牽停及左搖臂的上升、下降。右端頭站及其遙控器可以操作采煤機(jī)的左行，右行，總停，牽停及右搖臂的上升、下降。變頻器箱前面左蓋板上共有14個(gè)操作按鈕，它們的功能如下：1S1總啟按鈕（采煤機(jī)的啟動(dòng)按鈕）1S2總停按鈕（采煤機(jī)的停電按鈕）1S3左牽按鈕（采煤機(jī)在零位時(shí)按左牽按鈕選定左牽方向且不松手時(shí)采煤機(jī)向左行走、

22、按的時(shí)間越長(zhǎng)采煤機(jī)牽引速度越高。采煤機(jī)左行時(shí)需要減速按右牽按鈕，需要加速時(shí)按左牽按鈕。1S4右牽按鈕（采煤機(jī)在零位時(shí)按右牽按鈕選定左牽方向且不松手時(shí)采煤機(jī)向右行走、按的時(shí)間越長(zhǎng)采煤機(jī)牽引速度越高。采煤機(jī)右行時(shí)需要減速按左牽按鈕，需要加速時(shí)按右牽按鈕。1S5牽停按鈕1S6左搖臂上升按鈕1S7左搖臂下降按鈕1S8右搖臂上升按鈕1S9右搖臂下降按鈕1S10復(fù)位按鈕1S11備用按鈕1S12備用按鈕1S13閉運(yùn)（采煤機(jī)停運(yùn)輸機(jī)，閉鎖運(yùn)輸機(jī)按鈕）1S14緊停按鈕七、MG300/700-WD采煤機(jī)的控制：1MG300/700-WD采煤機(jī)的啟動(dòng)和停機(jī)：采煤機(jī)的啟動(dòng)和停機(jī)借用動(dòng)力電纜的一根控制芯線，使采煤機(jī)的控

23、制回路與磁力啟動(dòng)器先導(dǎo)回路相接，組成遠(yuǎn)地控制。回路如下：X1.1GX1.1Q1S1Q2S1GXA14MB15MB11S2 1S1 39 19 GXA14 GX1.4 二極管 地 K1自保按下1S1按鈕，啟動(dòng)器吸合，K1吸合自保，左截割電機(jī)運(yùn)行，調(diào)高泵電機(jī)運(yùn)行，牽引變壓器有電，延時(shí)幾秒后，右截割電機(jī)運(yùn)行。 停機(jī)有五處：1S2，左右端頭站總停和左右遙控器總停。在啟動(dòng)回路里串進(jìn)了兩臺(tái)截割電機(jī)的溫度接點(diǎn)（4MB1，5MB1）。瓦斯接點(diǎn)（WS）接進(jìn)PLC中與其它故障一起通過(guò)自保繼電器接點(diǎn)K1串在啟動(dòng)回路中，無(wú)論哪臺(tái)電機(jī)的溫度超限或瓦斯?jié)舛瘸?，都可以切斷啟?dòng)回路，從而切斷采煤機(jī)電源。2運(yùn)輸機(jī)控制：采煤機(jī)

24、控制運(yùn)輸機(jī)利用面板上1S13對(duì)運(yùn)輸機(jī)的控制回路進(jìn)行閉鎖。回路如下：運(yùn)輸機(jī)先導(dǎo)回路 X1.2 GX1.1 GXB3.2 1S135 GX1.3 運(yùn)輸機(jī)先導(dǎo)回路。3電磁閥控制：采煤機(jī)上有兩個(gè)三位四通電磁閥控制采煤機(jī)左右搖臂的升降，還有一個(gè)二位四通閥控制牽引電機(jī)制動(dòng)閘的松閘和抱閘，可使用左右端頭站和左右遙控的上升、下降按鈕或手動(dòng)制閥，實(shí)現(xiàn)左右搖臂的升降。通過(guò)PLC中的程序控制、控制制動(dòng)閘松閘或合閘。電磁閥的控制電壓為DC24V4電源采煤機(jī)控制電源有1T1提供。1T1將AC1140V電源變換為AC220V和AC42V分別供給相應(yīng)的控制回路。1G1本安電源模塊220V電源變換為DC12V電源提供給電磁閥

25、。1G2開(kāi)關(guān)電源將AC220V電源變換為DC24V電源提供給電磁閥。5MG300/700-WD采煤機(jī)的操作方式可以在左右端頭站、電控箱或遙控器上對(duì)采煤機(jī)進(jìn)行操作，也可以用手動(dòng)操作，左右端頭站上各有8個(gè)按鈕，分別為總停，牽停，左行，右行，上升，下降和兩個(gè)備用按鈕。端頭站有左、右之分，1為左端頭，2為右端頭。遙控器也有左右之分，1號(hào)對(duì)1號(hào)端頭（左），2號(hào)對(duì)2號(hào)端頭（右），否則遙控器不起作用。左端頭站可以操作采煤機(jī)左行，右行，總停，牽停，及左搖臂的上升，下降。右端頭站可以操作采煤機(jī)左行，右行，總停，牽停，及右搖臂的上升，下降。遙控器上的操作信號(hào)通過(guò)控制盒轉(zhuǎn)換隔離后進(jìn)入PLC。6牽引控制：兩臺(tái)變頻器分

26、為主、從變頻器。主變頻器設(shè)置為速度給定，從變頻器設(shè)置為轉(zhuǎn)矩給定。主變頻器由PLC給出速度給定，從變頻器以主變頻器的轉(zhuǎn)矩輸出作為其轉(zhuǎn)矩給定，即主變頻器由速度和轉(zhuǎn)矩環(huán)控制，從變頻器僅由轉(zhuǎn)矩環(huán)控制。從變頻器跟隨主變頻器動(dòng)作。注意：外部控制信號(hào)只與主變頻器連接，主變頻器由光纖通信控制從變頻器。注意小心處理光纖。由于光纖對(duì)塵土極端敏感，不要用手觸模光纖的末端，不要硬折光纖，否則易損壞光纖。當(dāng)按下左牽或右牽按鈕后，變頻器得電，整流部分工作，變頻器開(kāi)始運(yùn)行。采煤機(jī)按給定方向以一定速度牽引，按下的時(shí)間越長(zhǎng)，采煤機(jī)牽引速度越快。如：采煤機(jī)需要減速，按下反向按鈕，采煤機(jī)牽引速度會(huì)降下來(lái)，不松按鈕時(shí)，速度直降至零，

27、此時(shí)抱閘會(huì)動(dòng)作。當(dāng)采煤機(jī)需要改變方向時(shí)，先按牽停，使采煤機(jī)停止?fàn)恳?，然后按與原方向相反的方向按鈕即可。當(dāng)需要停止?fàn)恳龝r(shí)，可按左右端頭站、電控箱或遙控器上牽停按鈕，采煤機(jī)會(huì)停止?fàn)恳?。采煤機(jī)每個(gè)牽引部都設(shè)有齒式離合器，當(dāng)變頻器或所驅(qū)動(dòng)的牽引部出現(xiàn)故障時(shí)左右變頻器均可進(jìn)行單牽引。八、MG300/700-WD采煤機(jī)電氣系統(tǒng)常見(jiàn)故障分析與處理：1）先導(dǎo)回路不能啟動(dòng)：故障原因:a、控制芯線斷。b、順槽磁力啟動(dòng)器故障。c、隔離開(kāi)關(guān)未合閘。d、終端二極管損壞。解決方法：a、更換電纜或修復(fù)控制芯線。b、更換或修復(fù)磁力啟動(dòng)器。c、將隔離開(kāi)關(guān)合閘。d、更換終端二極管。2) 啟動(dòng)回路不自保：故障原因:a、控制變壓器的

28、1140V熔斷器燒斷。b、控制線斷。c、自保繼電器K2故障。解決方法：a、更換熔斷器。b、檢查控制線自?；芈?。c、檢查或更換自保繼電器。3）指令發(fā)送器控制不靈：故障原因:a、按鈕不靈。b、控制訊號(hào)發(fā)不出。解決方法：a、檢查并修復(fù)按鈕。b、檢查指令器上插坐接觸是否良好。c、檢查本安電源是否正常。4）搖臂操作不靈活：故障原因：a、按鈕不靈。b、電閘不能換向。c、油路不暢處理方法：a、檢查指令器上按鈕b、更換電磁閥c、檢查油路5)變頻器送不上電：故障原因：a、牽引變壓器輸出電壓不正常。b、快速熔斷器熔斷。c、變頻器未復(fù)位。d、變頻器故障。處理方法：a、檢查牽引變壓器輸出電壓是否正常。b、檢查快速熔斷

29、器是否熔斷。c、變頻器復(fù)位。d、檢查變頻器。6）牽引方向無(wú)法改變故障原因：a、系統(tǒng)內(nèi)部控制電路損壞。b、PLC故障。 c、變頻器故障。處理方法：a、檢查系統(tǒng)內(nèi)部控制電路。b、檢查PLC。c、檢查變頻器。八、MG300/700-WD采煤機(jī)的保護(hù)：1截割電機(jī)恒功率自動(dòng)控制：用2個(gè)互感器分別檢測(cè)左、右截割電機(jī)的單相電流，將截割電流信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)?20mA的信號(hào)送入PLC進(jìn)行比較，得到欠載、超載信號(hào)。當(dāng)兩臺(tái)電機(jī)都欠載（P90% Pe）時(shí)，發(fā)出加速信號(hào)，牽引速度增加（最大至給定速度）；當(dāng)任一臺(tái)電機(jī)超載（P110% Pe）時(shí)，發(fā)出減速信號(hào)，牽引速度自動(dòng)減小，直至退出超載區(qū)域。2采煤機(jī)過(guò)零保護(hù)：當(dāng)采煤機(jī)已在左牽

30、引時(shí)，按下“右牽”按鈕，此時(shí)采煤機(jī)將會(huì)減速；如果一直按下“右牽”按鈕，則采煤機(jī)速度將會(huì)減小到零速。但是采煤機(jī)到零速后不會(huì)繼續(xù)向右牽引，只有松開(kāi)“牽引按鈕”重新選擇“左牽”或“右牽”，則采煤機(jī)將沿著所選的方向行走，反之亦燃。3、截割電機(jī)溫度保護(hù)：在左、右截割電機(jī)繞組內(nèi)埋有溫度接點(diǎn)，將其串接在啟動(dòng)回路中。當(dāng)任意一臺(tái)電機(jī)的溫度超過(guò)155時(shí)接點(diǎn)斷開(kāi)，從而斷開(kāi)啟動(dòng)回路，使采煤機(jī)整機(jī)斷電。同時(shí)左右截割電機(jī)繞組內(nèi)埋有PT100熱敏電阻，PT100經(jīng)熱電阻溫度轉(zhuǎn)換模塊MK1（MK2）將電阻值轉(zhuǎn)換成420mA的電流信號(hào)接入PLC的模擬量輸入特殊功能模塊，當(dāng)任意一臺(tái)電機(jī)溫度達(dá)到155極限時(shí)，PLC輸出信號(hào)，采煤機(jī)

31、控制回路切斷，使整機(jī)斷電。4瓦斯保護(hù)：當(dāng)采煤機(jī)工作環(huán)境中瓦斯?jié)舛瘸迺r(shí)，瓦斯斷電儀將報(bào)警并動(dòng)作，瓦斯斷電儀接點(diǎn)接入在PLC中控制啟動(dòng)回路自保接點(diǎn)，濃度超限時(shí)PLC中控制啟動(dòng)回路自保接點(diǎn)斷開(kāi)，采煤機(jī)控制回路切斷、整機(jī)斷電 5截割電機(jī)電流保護(hù)：當(dāng)左右截割電機(jī)電流小于Ie時(shí)，牽引可以加速，當(dāng)I 120%Ie時(shí)，牽引不能加速延時(shí)5分鐘，停止?fàn)恳?、并顯示故障畫(huà)面；當(dāng)I 150%Ie時(shí)，延時(shí)1分鐘，停止?fàn)恳?、并顯示故障顯示。右截割電機(jī)過(guò)載保護(hù)動(dòng)作，停牽引同時(shí)停右截割電機(jī)。6牽引變壓器溫度保護(hù)：牽引變壓器三相繞組內(nèi)各埋一個(gè)160的溫度接點(diǎn)，三相串聯(lián)，當(dāng)變壓器溫度超過(guò)160時(shí)，不允許牽引或者停止?fàn)恳?；牽引變?/p>

32、器中間一相內(nèi)埋有兩個(gè)PT100熱電阻，其中一個(gè)PT100經(jīng)熱電阻溫度變送器模塊MK3將電阻值轉(zhuǎn)換成420mA的電流信號(hào)接入PLC的模擬量輸入特殊功能模塊，另一個(gè)PT100備用，當(dāng)電機(jī)溫度達(dá)到155極限時(shí)，PLC輸出停止?fàn)恳盘?hào)，采煤機(jī)停止?fàn)恳@示相應(yīng)故障畫(huà)面。7變頻器故障保護(hù)：變頻器的保護(hù)有：接地保護(hù)、過(guò)壓保護(hù)、欠壓保護(hù)、供電電源缺相保護(hù)、變頻器輸出短路保護(hù)、及變頻器對(duì)牽引電機(jī)的缺相保護(hù)、堵轉(zhuǎn)保護(hù)、過(guò)流保護(hù)。當(dāng)啟動(dòng)采煤機(jī)后，變頻器帶電，此時(shí)若兩個(gè)變頻器中任意一個(gè)有故障，則不允許牽引，同樣在牽引的過(guò)程中，兩個(gè)變頻器中無(wú)論哪個(gè)有故障，則停止?fàn)恳＞?、變頻器的保護(hù)功能：本變頻器裝置不僅有控制運(yùn)行性

33、能，而且有以下的完善自身和對(duì)被控對(duì)象的保護(hù)功能。1變頻器的接地保護(hù)功能變頻器的接地故障保護(hù)，是變頻器在運(yùn)行過(guò)程中，始終監(jiān)視電機(jī)和電機(jī)電纜的漏電和接地，接地故障的檢測(cè)是基于在變頻器的輸入端裝有零序電流互感器，對(duì)接地保護(hù)泄露電流的測(cè)量，通過(guò)DSP數(shù)字信號(hào)處理器計(jì)算處理，判斷是否有接地故障發(fā)生，如果有接地故障，變頻器將立即停止輸出。2變頻器的過(guò)壓保護(hù)功能：變頻器檢測(cè)自身的直流母線，來(lái)判斷供電電壓是否過(guò)電壓。過(guò)壓極限整定值為1.3Umax , Umax是牽引變壓器輸出的最大值。牽引變壓器的輸出電壓為380V ,則Umax=415V,這樣過(guò)壓極限值整定為1.3415=540V,當(dāng)牽引變壓器的輸出高于54

34、0V時(shí),變頻器通過(guò)直流母線判斷過(guò)電壓,給出故障信號(hào).系統(tǒng)的中文顯示窗給出故障原因和解決方法。3變頻器欠壓保護(hù)功能：變頻器檢測(cè)自身的直流母線，來(lái)判斷供電電壓是否欠電壓。欠壓極限整定值為0.65Umin, Umin是牽引變壓器輸出的最小值。牽引變壓器的輸出最小電壓為380V ,則Umax=380V,這樣欠壓極限值整定為0.65380=247V,當(dāng)牽引變壓器的輸出低于247V時(shí),變頻器通過(guò)直流母線判斷為欠電壓故障,給出故障信號(hào).系統(tǒng)的中文顯示窗給出故障原因和解決方法。4變頻器的供電電源缺相保護(hù)功能：變頻器通過(guò)內(nèi)部的輸入缺相保護(hù)電路，通過(guò)檢測(cè)中間電路的脈動(dòng)增加來(lái)判斷是否供電電源缺相，一旦有缺相故障發(fā)生

35、，則變頻器停止輸出，同時(shí)系統(tǒng)中文顯示窗顯示故障信息和解決方法。等故障處理完成后，可按下復(fù)位按鈕3秒鐘后，進(jìn)行復(fù)位，才能進(jìn)行正常牽引。5變頻器輸出短路保護(hù)功能：變頻器在運(yùn)行和啟動(dòng)前，始終監(jiān)視IGBT模塊和電機(jī)電纜，一旦有短路故障發(fā)生，變頻器以微妙級(jí)的速度封鎖脈沖信號(hào)，使IGBT逆變橋禁止輸出。此時(shí)系統(tǒng)的中文顯示窗顯示故障信息和解決方法。6變頻器對(duì)電機(jī)的缺相保護(hù)功能：變頻器始終監(jiān)視電機(jī)電纜的連接狀態(tài)，如果檢測(cè)到某一相沒(méi)有連接，變頻器將停止輸出，同時(shí)中文顯示窗顯示故障信息和解決方法。7變頻器對(duì)牽引電機(jī)的堵轉(zhuǎn)保護(hù)：變頻器在牽引電機(jī)堵轉(zhuǎn)時(shí)的保護(hù)電機(jī)，當(dāng)牽引電機(jī)堵轉(zhuǎn)時(shí)，在超過(guò)電機(jī)堵轉(zhuǎn)的時(shí)間內(nèi)，變頻器停止輸

36、出，采煤機(jī)停止?fàn)恳?，同時(shí)中文顯示窗顯示故障信息和解決方法。8變頻器對(duì)牽引電機(jī)的過(guò)流保護(hù)：當(dāng)左右截割電機(jī)電流小于90%Ie時(shí)，牽引可以加速，當(dāng)90% IeI100%Ie時(shí)牽引恒速運(yùn)行，當(dāng)100%Ie時(shí)，牽引減速運(yùn)行牽引。當(dāng)I 120%Ie時(shí)， 變頻器停止輸出。變頻器在牽引電機(jī)發(fā)生過(guò)流時(shí)，變頻器停止輸出，采煤機(jī)停止?fàn)恳形娘@示窗顯示故障信息和解決方法。變頻器有完善的故障自疹斷和顯示功能，系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)連續(xù)監(jiān)視電機(jī)和變頻器自身的狀態(tài)，保證變頻器不受損壞。十、MG300/700-WD采煤機(jī)變頻器故障顯示信息及解決方法：1變頻器過(guò)溫警告：顯示信息：TEMP故障原因:變頻器裝置內(nèi)部過(guò)溫，過(guò)溫溫度整定在115

37、解決方法：（1）檢查變頻器箱內(nèi)環(huán)境溫度條件。 （2）檢查冷卻水壓力和流量是否正常。（3）檢查變頻器底板水套是否被堵。（4）檢查變頻器冷卻底板與變頻器箱底板是否緊密結(jié)合。2變頻器輸出過(guò)流：顯示信息：OVER CURRENT故障原因：變頻器輸出電流過(guò)流或電機(jī)、電纜發(fā)生短路，觸發(fā)極限是3.5Ie。解決方法：（1）檢查電機(jī)負(fù)載，電機(jī)電纜是否短路。（2）檢查電機(jī)和機(jī)械部件的連接處。3變頻器輸出短路顯示信息：SHORT CURRENT故障原因：變頻器輸出過(guò)流。解決方法：（1）檢查電機(jī)和電機(jī)電纜。(2)檢查采煤機(jī)的機(jī)械行走部件和滑靴。4變頻器直流母線過(guò)壓：顯示信息：DC OVERVOLT故障原因：變頻器內(nèi)部

38、直流母線電壓太大。解決方法：(1)檢查過(guò)壓控制器設(shè)置是否正確。(2)檢查牽引變壓器輸出有無(wú)波動(dòng)或靜態(tài)過(guò)壓。(3)檢查減速時(shí)間。5變頻器輸入電源缺相：顯示信息：SUPPLY PHASE故障原因：變頻器內(nèi)部中間直流電壓振動(dòng)，可能是主電路缺相，快速熔斷器燒斷，或是整流橋內(nèi)部故障引起。解決方法：（1）檢查供電電源是否缺相。（2）檢查變頻器輸入回路上的快速熔斷器是否燒壞。6變頻器中間直流回路欠壓：顯示信息：DC UNDER VOLT故障原因：變頻器供電電源缺相，快速熔斷器燒壞，或整流橋內(nèi)部故障損壞。欠壓觸發(fā)極限為0.65Umin。解決方法：（1）檢查牽引變壓器是否正常工作。（2）檢查變頻器輸入端快速熔斷

39、器是。7變頻器輸出接地故障：顯示信息：變頻器輸出接地故障故障原因：電網(wǎng)不平衡。相應(yīng)牽引電機(jī)、電機(jī)電纜或變頻器內(nèi)部故障造成。解決方法：（1）檢查電機(jī)和電機(jī)電纜。（2）檢查在變頻器輸出側(cè)有無(wú)功率因數(shù)矯正電容或浪涌吸收裝置。8控制板故障：顯示信息：I/O COMM（通訊）故障原因：（1）變頻器內(nèi)部中的NAMC板通道CHI發(fā)生通故障。（2）電磁干擾變頻器中的I/O控制板（NIOC）內(nèi)部故障。解決方法：（1）檢查NIOC和NAMC板之間的光釬連接是否松動(dòng)。（2）檢查NIOC和NAMC板之間的光釬連接是否完好。更換NIOC板。9變頻器環(huán)境溫度：顯示信息：AMBIENT TEMP故障原因：變頻器內(nèi)部的I/O

40、控制板溫度低于50或高于 +7382。解決方法：（1）檢查冷卻風(fēng)機(jī)和冷卻水流量。（2）檢查變頻器冷卻通道是否暢通。10牽引電機(jī)堵轉(zhuǎn)保護(hù)：顯示信息：MOTOR STALL故障原因：牽引電機(jī)堵轉(zhuǎn)可能是機(jī)械故障、過(guò)載等引起。解決方法：（1）檢查牽引電機(jī)負(fù)載。（2）檢查采煤機(jī)牽引部和滑靴。11牽引電機(jī)缺相：顯示信息：MOTOR PHASE故障原因：（1）牽引電機(jī)缺相。（2）牽引電機(jī)、牽引電機(jī)電纜的損壞。（3）變頻器內(nèi)部損壞。解決方法：（1）檢查牽引電機(jī)、牽引電機(jī)電纜。（2）檢查變頻器輸出是否缺相。12控制盤(pán)故障：顯示信息：PANEL LOSS故障原因：與變頻器連接的CDP312控制盤(pán)通訊故障。解決方法

41、（1）檢查控制盤(pán)連接器。（2）檢查PANEL LOSSS相關(guān)參數(shù)。13電機(jī)過(guò)溫保護(hù)：顯示信息：MOTOR TEMP故障原因：牽引電機(jī)過(guò)溫或有過(guò)溫趨勢(shì)?？赡苡捎陔姍C(jī)過(guò)載，電機(jī)冷卻條件不符合或錯(cuò)誤的啟動(dòng)數(shù)據(jù)引起。解決方法（1）檢查牽引電機(jī)的額定參數(shù)、負(fù)載情況和冷卻條件。（2）檢查啟動(dòng)參數(shù)。14電機(jī)辯識(shí)： 顯示信息：ID MAGN REQ故障原因：需要電機(jī)辯識(shí)，這個(gè)警告屬于正常的啟動(dòng)步驟傳動(dòng)希望用戶選擇如何進(jìn)行電機(jī)辯識(shí)運(yùn)行：通過(guò)辯識(shí)勵(lì)磁還是辯識(shí)運(yùn)行。解決方法：?jiǎn)?dòng)辯識(shí)勵(lì)磁。在變頻器進(jìn)行電機(jī)辯識(shí)前，必須把牽引電機(jī)和負(fù)載脫離，否則可能造成機(jī)械或電機(jī)損壞。十一、變頻器的工作原理:變頻器核心電路主要由主回路，驅(qū)動(dòng)板，主控板。I/O板，顯示及控制盤(pán)組成。變頻器的主回路由牽引變壓器供電，AC400V經(jīng)KM1進(jìn)入變頻器輸入端U1，W1，V1。變頻器的輸入整流部分是由大功率二極管和晶閘管組成的三相橋式半控整流器，將AC400V