MG300-700-WD采煤機(jī)電氣部分

1、MG300/700-WD（MG250/600-WD）交流電牽引采煤機(jī)說明書 第八章 采煤機(jī)電氣系統(tǒng)本電氣系統(tǒng)是為700電牽引采煤機(jī)配套而專門研制的，分為電氣控制系統(tǒng)和整機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)采用了可編程控制器及DTC變頻器；監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用了工控計(jì)算機(jī)。電氣系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了采煤機(jī)操作簡單，維修方便，無級(jí)調(diào)速，牽引力強(qiáng)等特點(diǎn)。電氣系統(tǒng)的部件分布如下圖8.1所示。 圖8.1 本電氣系統(tǒng)應(yīng)在下列條件下正常工作: A.環(huán)境溫度-20-+40 B.相對(duì)濕度不大于95%(+25) C.海拔高度2000m以下,-500m以上 D.有瓦斯和爆炸性危險(xiǎn),但無腐蝕性氣體的場(chǎng)合 本電氣系統(tǒng)具有下列操作、控制、保護(hù)及顯示功能。1

2、.在采煤機(jī)上完成對(duì)順槽開關(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.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)。5.在采煤機(jī)上完成對(duì)截割電機(jī)和牽引電機(jī)恒功率控制和過載保護(hù)。6.在采煤機(jī)上完成對(duì)截割電機(jī)和牽引電機(jī)電流檢測(cè)和負(fù)荷控制。7.由端頭站和操作面板，通過控制箱對(duì)采煤機(jī)實(shí)現(xiàn)牽引和搖臂操作。 8.變頻裝置具有外置式各種參數(shù)的顯示。9.遙控發(fā)射機(jī)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。1.采煤機(jī)電氣部件功能及參數(shù)MG300/700-WD（MG250/600-WD）交流電牽引采煤機(jī)，裝機(jī)總功率為700（600）kW，截割電機(jī)功率為2×300（

3、250）kW。牽引功率為2×40kW，油泵電機(jī)功率為20kW，整機(jī)供電電壓為1140V。除牽引電機(jī)外，其余電機(jī)均為1140V供電。1.1.截割電機(jī)主要技術(shù)參數(shù)：型號(hào) YBC-300(YBC3-250)額定功率 300kW(250kW)額定電壓 1140V額定電流 155.5A額定轉(zhuǎn)速 1480r/min 工作制 連續(xù) SI 絕緣等級(jí) H級(jí) 冷卻 水冷 冷卻水壓力 2MP 防爆型式 隔爆型1.2.油泵電機(jī)主要技術(shù)參數(shù)型號(hào) YBCB-20G額定功率 20kW額定電壓 1140V額定電流 13.3A額定轉(zhuǎn)速 1465r/min 工作制 連續(xù) SI 絕緣等級(jí) H級(jí) 冷卻 水冷 冷卻水壓力 2

4、MP 防爆型式 隔爆型1.3.牽引電機(jī)主要技術(shù)參數(shù)： 型號(hào) YBQYS-40（B）（380） 額定功率 40kW 額定電壓 380V 額定電流 76A 額定轉(zhuǎn)速 1470r/min 工作制 連續(xù) SI 絕緣等級(jí) H級(jí) 冷卻 水冷 冷卻水壓力 2MP 防爆型式 隔爆型變頻調(diào)速專用電機(jī)1.4.泵站電磁閥主要電氣技術(shù)參數(shù) 本采煤機(jī)控制搖臂升降電磁閥，采用DTBF-27/24Z型電磁鐵，作為搖背升降和制動(dòng)用的控制器件。 額定電壓 DC24V 額定吸力 25N 額定行程 3mm1.5.高壓控制箱主要電氣技術(shù)參數(shù) MG2x300-WD交流電牽引采煤機(jī)高壓控制箱，用在有瓦斯和煤灰爆炸危險(xiǎn)的井下配套采煤機(jī)。作

5、為電源輸入和電源分配之用。 型號(hào) 特制專用 供電電壓 1140V 50HZ 額定電流 450A 冷卻方式 底板和后側(cè)板水冷 冷卻水壓力 2MP 防爆型式 隔爆型1.6牽引電機(jī)調(diào)速裝置主要電氣技術(shù)參數(shù) MG2x300-WD交流電牽引采煤機(jī)牽引電機(jī)調(diào)速裝置，用在有瓦斯和煤灰爆炸危險(xiǎn)的井下配套采煤機(jī)。作為控制，保護(hù)和牽引調(diào)速之用。型號(hào) 特制專用 供電電壓 400V 50HZ 額定電流 152A 冷卻方式 底板水冷 冷卻水壓力 2MP防爆型式 隔爆兼本質(zhì)安全型1.7防爆分線盒主要電氣技術(shù)參數(shù) 電牽引采煤機(jī)上的防爆分線盒，主要是將從控制箱內(nèi)由一根電纜引出來的控制信號(hào)，通過分線盒轉(zhuǎn)換成多路單獨(dú)的控制信號(hào)，

6、再分別到泵站去執(zhí)行控制。 型號(hào) JHBZ-1/24C 額定電壓 220V 每節(jié)端子額定電流 10A 信道數(shù)量 8路內(nèi)置接線端子排 兩排14節(jié)1.8. 端頭控制站主要技術(shù)參數(shù) 端頭控制站是采煤機(jī)左右兩端專門為操作方便而設(shè)立的分站，本端頭控制站是本安型設(shè)備，內(nèi)部以單片機(jī)為控制核心，與監(jiān)控中心以并行通訊方式進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。 額定電壓 12V，24V本安電源 額定電流 20mA傳輸速率 9600b/s1.9. 連接電纜主要技術(shù)參數(shù)（1） 進(jìn)線電纜1W，2W（用戶自備） 電壓等級(jí) 1140V 連續(xù)載流量 215A 芯線標(biāo)稱 3x70+1x25+4x6 電纜外徑 65mm（2） 截割電機(jī)電纜W1，W2（采煤

7、機(jī)自帶） 電壓等級(jí) 1140V 連續(xù)載流量 173A 芯線標(biāo)稱 3×50+1×10+3×6 電纜外徑 58mm（3） 油泵電機(jī)電纜W3(采煤機(jī)自帶)電壓等級(jí) 1140V 連續(xù)載流量 64A 芯線標(biāo)稱 3×10+1×10+3×6 電纜外徑 38mm(4)牽引電機(jī)電纜W4，W5（采煤機(jī)自帶） 型號(hào) （帶屏蔽） 電壓等級(jí) 600V 連續(xù)載流量 138A 芯線標(biāo)稱 3×35+1×16+3×4 電纜外徑 45.26mm (5)控制箱供電電纜W6（采煤機(jī)自帶） 電壓等級(jí) 1140V 連續(xù)載流量 173A 芯線標(biāo)稱 3

8、×50+1×10+3×6 電纜外徑 58mm (6) 高壓箱,分線盒控制電纜W7，W10（采煤機(jī)自帶） 型號(hào) (屏蔽耐油護(hù)套) 電壓等級(jí) 500V 連續(xù)載流量 2A 芯線標(biāo)稱 24×0.75(7)端頭站控制電纜W8,W9（采煤機(jī)自帶）型號(hào) (屏蔽耐油護(hù)套)電壓等級(jí) 500V連續(xù)載流量 2A 芯線標(biāo)稱 7×0.75(8)電纜閥控制電纜W11,W12,W13,W14,W15,W16（采煤機(jī)自帶）型號(hào) (屏蔽耐油護(hù)套)電壓等級(jí) 500V連續(xù)載流量 5A 芯線標(biāo)稱 3×22. 采煤機(jī)電氣系統(tǒng)原理介紹MG2x300-WD交流電牽引采煤機(jī)電氣系統(tǒng)

9、原理如圖8.2所示，下面對(duì)各部分進(jìn)行說明。2.1電源系統(tǒng)原理MG2x300-WD交流電牽引采煤機(jī)供電電壓為1140V。牽引系統(tǒng)由牽引變壓器供電（1T）?？刂齐娫从煽刂谱儔浩鞴╇姡?T）。 2.1.1.牽引系統(tǒng)電源牽引系統(tǒng)是1140V 經(jīng)1T 變壓器，把1140V變成400V。從高壓箱送到控制箱作為變頻器的電源。2.1.2.控制電源 控制電源是由1140V經(jīng)2T變壓器1140V變成220V。由高壓箱送到控制箱的控制電源單元，由控制電源單元變換成各種控制電壓。 +24V直流開關(guān)電源，供給搖臂升降電磁閥； 本安電源裝置獲得220V輸入電壓，變換成+12V，+24V本安電源，供給端頭站用。2.2. 采

10、煤機(jī)先導(dǎo)控制及運(yùn)輸機(jī)閉鎖回路先導(dǎo)控制回路和運(yùn)輸機(jī)閉鎖回路如圖8.3所示。1W，2W分別是順槽開關(guān)箱送來的供電電纜，其中控制芯線，P,E是采煤機(jī)先導(dǎo)控制回路。B1，B2是運(yùn)輸機(jī)在采煤機(jī)的閉鎖回路。圖 8.3 SB1是主回路的啟動(dòng)按鈕。 SB3是主回路的主停按鈕。 SB4是采煤機(jī)先導(dǎo)試驗(yàn)按鈕。2.3. 采煤機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)原理及保護(hù)功能2.3.1采煤機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)原理采煤機(jī)監(jiān)測(cè)中心，利用微電腦技術(shù)及專家系統(tǒng)，把實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫理論和相關(guān)的現(xiàn)代控制方法融合在一起。通過接口電路板把采煤機(jī)送來的信- 5 - MG300/700-WD（MG250/600-WD）交流電牽引采煤機(jī)說明書圖8.26號(hào)、狀態(tài)、資料進(jìn)行

11、處理和分析。完成采煤機(jī)恒功率控制和故障診斷等功能。 2.3.2采煤機(jī)控制系統(tǒng)原理如圖8.4所示 控制中心采用工業(yè)可編程控制器?？刂葡潴w和端頭站上的操作按鈕，把各種操作信號(hào)給控制中心，控制中心根據(jù)各種邏輯關(guān)系，輸出控制信號(hào)，送給執(zhí)行部件，參加各種控制。圖8.42.3.3.系統(tǒng)保護(hù)原理 監(jiān)測(cè)中心和控制中心相互配合滿足采煤機(jī)實(shí)現(xiàn)恒功率采煤的要求，即：牽引速度能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)跟蹤截割電機(jī)的負(fù)載。 當(dāng)截割電機(jī)的負(fù)載較輕時(shí)，牽引電機(jī)加速運(yùn)行到設(shè)定速度；當(dāng)截割電機(jī)負(fù)載為滿載（或人為滿載）時(shí)，牽引速度保持為這一設(shè)定速度。當(dāng)截割電機(jī)電流超過105%Ie時(shí),并在一定的允許時(shí)間內(nèi)(設(shè)定60秒)負(fù)載電流仍不下降，即可牽引

12、減速。如負(fù)載超過115%Ie時(shí)，立即停止?fàn)恳?電機(jī)，變壓器，變頻器等各種保護(hù)和監(jiān)視信號(hào)，通過信號(hào)轉(zhuǎn)換板送給監(jiān)測(cè)中心, 監(jiān)測(cè)中心把信號(hào)和數(shù)據(jù)處理分類后，一方面送給顯示屏，進(jìn)行狀態(tài)指示；另一方面?zhèn)魉徒o控制中心參與過程控制。 2.3.4 端頭控制站工作原理端頭控制站采用單片機(jī)工作原理，使用并行數(shù)據(jù)通訊技術(shù)，與監(jiān)控中心交換資料，實(shí)現(xiàn)對(duì)采煤機(jī)的主停，牽停，左行，右行，搖臂升降的控制。2.3.5 變頻器工作原理 變頻器由400V/50HZ電源供電，經(jīng)三相半控整流橋整流成直流電壓，然后由微機(jī)控制的IGBT逆變橋輸出頻率可變和電壓可變的交流電壓,作為牽引電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源。(圖8.5是變頻器原理框圖)2.4.

13、采煤機(jī)電氣控制系統(tǒng)2.4.1采煤機(jī)高壓控制箱 高壓控制箱位于主機(jī)架中央，它可以在采空側(cè)，方便的推入和抽出。主圖8.5要功能是完成采煤機(jī)的電源引入和電源分配。高壓箱內(nèi)設(shè)有高壓隔離開關(guān)、真空接觸器、牽引變壓器、控制變壓器、電流互感器及一些輔助器件。高壓箱電氣控制系統(tǒng)如圖8.6所示。2.4.1.1高壓控制箱結(jié)構(gòu)高壓控制箱分為兩個(gè)腔體，從采空側(cè)看，箱體左邊聯(lián)機(jī)的是接線腔，右邊是隔爆腔。它們之間通過1140V單芯過墻端線及十三芯過線組來聯(lián)系。在接線腔中用于進(jìn)出線的喇叭口共有十個(gè), 進(jìn)線的兩個(gè)大喇叭在采空側(cè)。出線的四個(gè)大喇叭口和四個(gè)小喇叭口在煤臂側(cè)。接線腔上部開蓋，腔內(nèi)設(shè)有一個(gè)接線端子排用于控制和監(jiān)測(cè)電纜

14、的接線；腔內(nèi)底部有一接地螺栓，用于進(jìn)出線電纜的接地連接。 隔爆腔共有兩個(gè)蓋板，上蓋板主要是安裝牽引變壓器時(shí)打開，便于接線和安裝。前蓋板主要是安裝和調(diào)整隔離開關(guān)及一些電氣附件方便所用。高壓箱在采煤機(jī)上，只能打開前蓋板，上蓋板由機(jī)身框架所蓋不能打開。2.4.1.2高壓控制箱內(nèi)部元器件功能及參數(shù)。2.4.1.2.1隔離開關(guān)（1QF）高壓控制箱內(nèi)設(shè)有一臺(tái)隔離開關(guān)，給左截割電機(jī)供電。隔離開關(guān)的觸頭裝有消弧裝置，在特殊情況下，可帶負(fù)荷切斷電源。一般情況下需檢查故障或檢修采煤機(jī)，應(yīng)打開隔離開關(guān)，以防誤動(dòng)作。設(shè)備在井下閑置幾天不用時(shí)，應(yīng)拉下隔離開關(guān)。型號(hào) GM2-400 額定電壓 1140V 額定電流 400

15、A 分?jǐn)嗄芰?2000A 電氣壽命 300次 機(jī)械壽命 2500次2.4.1.2.2.牽引變壓器（1T）高壓箱內(nèi)設(shè)有一臺(tái)牽引變壓器，是給控制箱中變頻器提供電源。其參數(shù)如下。圖8.6型號(hào) 特制專用額定容量 110kVA額定輸入 AC1140V/50HZ額定輸出 AC400V/50HZ絕緣等級(jí) F級(jí)相數(shù) 三相連接方式 Y/Y0結(jié)構(gòu)特征 干式真空環(huán)氧樹脂澆鑄冷卻方式 采用高壓箱底板水套冷卻2.4.1.2.3.控制變壓器（2T）高壓箱內(nèi)設(shè)的一臺(tái)控制變壓器，是給采煤機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)提供交流控制電壓，其參數(shù)如下。 型號(hào) 特制專用 額定容量 500VA 額定輸入 AC1140V/50HZ 額定輸出 AC220V/

16、50HZ 絕緣等級(jí) F級(jí) 結(jié)構(gòu)特征 干式真空環(huán)氧樹脂澆鑄2.4.1.2.4.電流互感器（T1，T2） 高壓箱內(nèi)設(shè)有電流互感器兩個(gè)，是為檢測(cè)左右截割機(jī)電而設(shè)置的。其參數(shù)如下。型號(hào) 特制專用額定電流 300A測(cè)量范圍 0-300A輸出電壓 0-5V2.4.1.2.5.雙極自動(dòng)開關(guān)高壓箱內(nèi)設(shè)有一個(gè)雙極自動(dòng)開關(guān)，是控制變壓器輸出的電壓經(jīng)自動(dòng)開關(guān)送到控制箱起過流和短路保護(hù)作用。型號(hào)額定電壓 500V額定電流 5A脫扣電流 40A絕緣電壓 2.5KV電氣壽命 2000次2.5. 采煤機(jī)牽引電機(jī)調(diào)速裝置牽引電機(jī)調(diào)速裝置位于主機(jī)架中央,它可在采空側(cè)，方便的推入和抽出，主要功能是完成采煤機(jī)的控制和監(jiān)測(cè)；控制箱內(nèi)

17、設(shè)有監(jiān)控裝置，變頻裝置及一些輔助設(shè)備。從高壓箱送來的400V電源(W6)，通過控制箱送給變頻器，實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)的牽引；同時(shí)把400V經(jīng)輔控變壓器（3T）供給控制箱內(nèi)的輔助用電設(shè)備。從高壓箱送來的220V控制電源經(jīng)自動(dòng)開關(guān)送給直流電源裝置和本安電源裝置，產(chǎn)生24V開關(guān)電源和5V本安電源。 監(jiān)測(cè)信號(hào)由有關(guān)設(shè)備進(jìn)入到控制箱，實(shí)現(xiàn)整機(jī)控制。2.5.1箱體結(jié)構(gòu) 牽引電機(jī)調(diào)速裝置箱體分為兩個(gè)腔體，從采空側(cè)看箱體左邊聯(lián)機(jī)的是接線腔，右邊是安裝各種控制設(shè)備的隔爆控制腔。它們之間通過六個(gè)高壓單芯過墻接線柱和五個(gè)過線組來聯(lián)系,其中一個(gè)過線組用于本安回路。 在接線腔中用于進(jìn)線的喇叭口共有九個(gè)，三個(gè)大喇叭口，六個(gè)小喇叭口

18、。一個(gè)大喇叭口引W6電纜，作為控制箱的電源電纜，剩余的兩個(gè)大喇叭口，分別引出W4，W5電纜，作為左，右牽引電機(jī)電纜。六個(gè)小喇叭口中，其一是引入W7作為高壓箱送過來的各種信號(hào)電纜；其二是兩個(gè)小喇叭口引出W8，W9電纜，到左右端頭站；其三是一個(gè)喇叭口引出W10電纜到防爆分線盒。 接線腔上部開蓋，腔內(nèi)設(shè)有兩個(gè)接線端子排用于控制和監(jiān)測(cè)電纜的接線；腔內(nèi)底部有一接地螺栓，用于進(jìn)出線電纜的接地連接。 隔爆腔共有三個(gè)蓋板，上蓋板主要是為變頻器接線和檢修方便之用。左前蓋板和右前蓋板，如圖8.7所示。左前裝板上有十六個(gè)操作按鈕機(jī)構(gòu)，其中一個(gè)是自鎖機(jī)構(gòu)，作為運(yùn)輸機(jī)閉鎖之用。其余都為自復(fù)位方式，這些按鈕的功能見圖8.

19、7所示中的說明。右前蓋板上有四個(gè)顯示窗口，分別是監(jiān)控系統(tǒng)顯示、功能指示和變頻裝置運(yùn)進(jìn)狀態(tài)指示。 圖8.72.5.2 控制箱元器件功能與參數(shù) MG2x300-WD交流電牽引采煤機(jī)，控制箱內(nèi)元器件布置如圖8.8所示。2.5.2.1.監(jiān)控設(shè)備是電牽引采煤機(jī)的核心部分，它包括監(jiān)測(cè)中心和控制中心以及各種電源輔助設(shè)備，它面板上的電纜連接如圖8.8所示。 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的組成監(jiān)測(cè)系統(tǒng)要對(duì)采煤機(jī)進(jìn)行工況監(jiān)視，在線故障診斷，對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，回放等功能。確保設(shè)備在惡劣環(huán)境下以最佳狀態(tài)運(yùn)行，提供可靠的依據(jù)。本監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是由PC104工業(yè)控制機(jī)和各種信號(hào)處理板及所需電源板組成。 (1)工控機(jī)硬件配置。 高速嵌入式586D

20、XCPU主頻133MHZ 內(nèi)置浮點(diǎn)運(yùn)算協(xié)處理器。 主板內(nèi)存32M。圖8.8 一個(gè)雙向數(shù)據(jù)并行口。 兩個(gè)16C550等同速串行口。 主板固態(tài)盤插座支持（SSD）144M字節(jié)可讀寫盤。 64路A/D接口 電源配置+5V，1.84.8W終端顯示器配置,TFT6.1英寸真彩液晶屏。 (2)信號(hào)處理板 信號(hào)處理板分為數(shù)字信號(hào)處理板和模擬信號(hào)處理板。數(shù)字信號(hào)處理就是把采煤設(shè)備送來的各種數(shù)字信號(hào)和開關(guān)量信號(hào),進(jìn)行光電隔離、電壓整型處理后,從串行口送給計(jì)算 圖8.9機(jī)。模擬信號(hào)處理就是把采煤設(shè)備采集回來的各種模擬信號(hào),進(jìn)行不失真光電處理后，模/數(shù)轉(zhuǎn)換進(jìn)暫存，再通過單片機(jī)的串行口送到工控機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。數(shù)字信號(hào)

21、處理板硬件組成. 光電隔離器. 并行輸入串行輸出集成塊三端穩(wěn)壓器.模擬信號(hào)處理板硬件組成.帶負(fù)反饋的光電隔離器.運(yùn)算放大器 16位A/D轉(zhuǎn)換器.EEPROM緩存器單片機(jī)三端穩(wěn)壓器(3)電源板本電源板主要是給工控機(jī)提供+5V,2A的電源;給信號(hào)處理板提供+5V,12V的電源。同時(shí)還給外部設(shè)備提供需12V檢測(cè)電源取自控制系統(tǒng)的24V開關(guān)電源。(4)連接插座及引線說明監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的外連引線全部采用航空插座，作為信號(hào)的輸入和輸出信道。如圖8.9所示的PB03,PB09,PB010,PA11四個(gè)插座.下面分別對(duì)四個(gè)插座加以說明。(5)PB03插座引線及參數(shù)。PB03插座，是GP4過線組進(jìn)來的檢測(cè)信號(hào)，通過P

22、B03到監(jiān)控中心。如圖8.10是PB03引線圖。 額定電流 3A 額定電壓 500V 接觸對(duì)直徑 1mm 接觸對(duì)溫升 小于50 絕緣電阻 大于5000M 壽命 500次 (6) PB09插座 PB09座，是監(jiān)測(cè)系統(tǒng)給功能顯示裝置發(fā)送各種顯示信號(hào)的通道。如圖 圖8.108.11是PB09引線圖。 型號(hào) （針型）額定電流 3A 額定電壓 500V接觸對(duì)直徑 1mm圖2.7接觸對(duì)溫升 小于50絕緣電阻 大于5000M壽命 500次 接觸對(duì)溫升 小于50 絕緣電阻 大于5000M 壽命 500次 圖8.11 (7)PB10插座引線及參數(shù)PB10插座，是監(jiān)測(cè)系統(tǒng)給液晶屏發(fā)送各種顯示信號(hào)。 型號(hào) （針型）

23、額定電流 3A 額定電壓 500V接觸對(duì)直徑 1mm接觸對(duì)溫升 小于50 絕緣電阻 大于5000M 壽命 500次 （8）PA11插座引線及參數(shù)。PA11插座，是監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)之間的通訊電纜。PA11插座引線如圖8-12所示。 型號(hào) （針型） 圖8.12額定電流 3A 額定電壓 500V接觸對(duì)直徑 1mm接觸對(duì)溫升 小于50絕緣電阻 大于5000M壽命 500次2.5.3控制系統(tǒng)的組成控制系統(tǒng)要對(duì)采機(jī)的各種動(dòng)作進(jìn)行控制,確保采煤機(jī)的各種執(zhí)行動(dòng)作準(zhǔn)確無誤,提供保障。 控制系統(tǒng)是由控制中心(工業(yè)可編程控制器)。開關(guān)電源和本安電源以及按鍵信號(hào)處理裝置組成。圖8.9是控制系統(tǒng)面板插座布置圖。下面分

24、別對(duì)控制系統(tǒng)的硬件配置及參數(shù)加以說明.2.5.3.1控制中心 型號(hào) 特制專用 電源 AC220V 50VA 繼電器輸出 觸點(diǎn)2A 工作環(huán)境溫度 055 抗震動(dòng) 2g2.5.3.2開關(guān)電源 型號(hào) 特制專用 電源容量 350VA 輸入電壓 AC160240V 輸出額定電壓 DC 24V 輸出額定電流 10A 圖8.13 輸出具有過流,短路等保護(hù).2.5.3.3本安電源 型號(hào) 特制專用 電源容量 50VA 輸入電壓 AC220V 輸出額定電壓 DC 5V 輸出額定電流 250mA 輸出開路電壓 DC 5.6V 輸出具有過流,短路等保護(hù). 2.5.3.4按鍵信號(hào)轉(zhuǎn)換板 按鍵信號(hào)轉(zhuǎn)換板。其一，是把控制箱

25、上的各種操作信號(hào),進(jìn)行處理轉(zhuǎn)換送到本板上的單片機(jī)，通過單片機(jī)的串行口，再送到監(jiān)測(cè)中心。其二是把從端頭控制站送來的信號(hào)，進(jìn)行處理，把本安信號(hào)轉(zhuǎn)換成非本安信號(hào)。一方面送給控制中心，實(shí)現(xiàn)各種控制；另一方面送到本板上的單片機(jī)進(jìn)行串行處理后，再送到監(jiān)測(cè)中心，進(jìn)行監(jiān)視處理。 按鍵信號(hào)轉(zhuǎn)換板和主要硬件組成 單片機(jī) 光電隔離器 并行輸入，串行輸出集成塊2.5.3.5連接插座及引線說明 控制系統(tǒng)的外引線全部采用航空插座，作為信號(hào)的輸入和輸出通道。如圖8.9所示的PB01，PB02，PB06，PB07，PB08，PB11六個(gè)插座。下面分別對(duì)六個(gè)插座加以說明。（1） PB01插座引線及參當(dāng)數(shù)。PB01插座，是GP1

26、過線組進(jìn)行來的端頭站信號(hào)，通過PB01到控制中心。 圖8.14如圖8.13是PB01引線圖。 型號(hào) （孔型）額定電流 3A額定電壓 500V接觸對(duì)直徑 1mm接觸對(duì)溫升 小于50絕緣電阻大于 5000M壽命 500次 （2） PB02插座，是控制系統(tǒng)通過GP2給電磁閥發(fā)送的各種控制信號(hào)的信道。 圖8.14是PB02引線圖。型號(hào) （針型）額定電流 10A額定電壓 500V接觸對(duì)直徑 2mm接觸對(duì)溫升 小于50 絕緣電阻大于 5000M 壽命 500次 （3） PB06插座引線及參數(shù)。 PB06插座，是控制系統(tǒng)到按鈕板裝置的信電纜插座。PB06對(duì)外引線圖如圖8.15 所示。 圖8.15 圖8.16

27、（4）PB07插座,是控制中心到輔控裝置的控制信號(hào)電纜。圖8.16是插座引線圖。型號(hào) （孔型）額定電流 10A額定電壓 500V接觸對(duì)直徑 2mm接觸對(duì)溫升 小于50絕緣電阻大于 大于5000M壽命 500次 (5)PB08插座引線及參數(shù)。PB08插座，是控制中心到變頻裝置的控制信號(hào)電纜。圖8.17是插 座引線圖。 型號(hào) （針型）額定電流 3A額定電壓 500V接觸對(duì)直徑 1mm接觸對(duì)溫升小于50 絕緣電阻大于5000M壽命 500次 圖8.17（4） PB11插座引線及參數(shù)。PB11插座，是控制中心到監(jiān)測(cè)中心的連接信號(hào)電纜。型號(hào) （針型）額定電流 3A額定電壓 500V接觸對(duì)直徑 1mm接觸

28、對(duì)溫升 小于50絕緣電阻大于 5000M壽命 500次2.6牽電裝置的功能及參數(shù)牽電裝置是把牽引變壓器送來的400V電源,通過牽電裝置再送給變頻器。主要完成給變頻器的送電和斷電。當(dāng)變頻器發(fā)出故障信號(hào)時(shí)，牽電裝置就自動(dòng)切斷電源，牽電裝置斷電后，需延時(shí)2分鐘方能再次送電。牽電裝置由交流接觸器，快速熔斷器，控制接線端子等組成。2.6.1交流接觸器參數(shù)(KM1) 型號(hào) 3TB-300 線圈電壓 220V 額定電流 300A 分?jǐn)嗄芰?1800A 電氣壽命 3000次 2.6.2熔斷器(1FU,2FU,3FU) 從牽引變壓器來的400V電源通過三個(gè)快速熔斷器后,再送給變頻裝置。快熔主要是對(duì)牽引變壓器起短

29、路保護(hù)作用，對(duì)變頻器的整流橋起瞬間過電流保護(hù)。額定電壓 500V 額定電流 250A2.6.3接線端子排(H4) H4接線端子主要是把從控制中心來的控制信號(hào),從控制電纜PA07上轉(zhuǎn)接下來,一部分供給牽電裝置用;一部分供給輔助裝置用.型號(hào) JF6-1.5G/5A額定電壓 500V額定電流 5A抗電強(qiáng)度 300V絕緣電阻 500M2.6.4變頻裝置功能與參數(shù) 本變頻器是ABB公司專為采煤機(jī)機(jī)載提供的改制變頻器，它的低頻特性，起動(dòng)扭矩等能適合于采煤機(jī)的運(yùn)行特性。設(shè)計(jì)的運(yùn)行頻率是3Hz-80Hz。啟動(dòng)為零速滿轉(zhuǎn)矩起動(dòng)，3Hz到50Hz是恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速對(duì)應(yīng)采煤機(jī)的牽引速度為0.3-7m/min，50-80H

30、Z是恒功率調(diào)速,對(duì)應(yīng)采煤機(jī)的牽引速度為7-12m/min，采煤機(jī)采用液壓制動(dòng)。變頻器的詳細(xì)說明見附錄A 。 變頻裝置參數(shù)： 型號(hào) 特制專用 額定容量 120kVA 輸入電壓 AC400/50HZ 輸出頻率 3-80HZ 總功率因數(shù) 0.95 輸出額定電流 178A 短時(shí)過載電流 1.5Ie 適配電機(jī)功率 80kW 最高運(yùn)行溫度 85 過流跳閘 3.75Ie 過壓跳閘 1.3Ue 欠壓跳閘 0.65Ue 冷卻方式 IGBT底板水套冷卻2.6.5.控制箱按鈕板裝置功能及參數(shù) 控制箱上的各種操作按鈕。主要是完成采煤機(jī)的各種功能操作。按鈕板裝置主要包括操作按鈕，航空插頭，端子排。按鈕板裝置集成的按鈕在

31、采煤機(jī)上實(shí)現(xiàn)以下的操作功能。 SB1按鈕 1啟 采煤機(jī)1#截割電機(jī)、油泵電機(jī)送電。SB2按鈕 2啟 采煤機(jī)2#截割電機(jī)送電/真空接觸器吸合。 SB3按鈕 主停，順槽開關(guān)斷電。 SB4按鈕 先導(dǎo)回路試驗(yàn)。 SB13按鈕 左行采煤機(jī)左行增速（右行減速），雙功能按鈕。SB14按鈕 右行采煤機(jī)左行增速（左行減速），雙功能按鈕。SB11按鈕 牽電 變頻器送電。 SB12按鈕 牽停 變頻器輸出。 SB15按鈕 左升 采煤機(jī)左搖臂上升。 SB16按鈕 左降 采煤機(jī)左搖臂下降。 SB17按鈕 右升 采煤機(jī)左搖臂上升。 SB18按鈕 右降 采煤機(jī)左搖臂下降。 SB5按鈕 運(yùn)閉 運(yùn)輸機(jī)閉鎖。 2.6.5.1按鈕參

32、數(shù) 型號(hào) 特制專用 額定電壓 380V 機(jī)械壽命 10萬次 分?jǐn)嗄芰?6A 環(huán)境溫度 -25-+60 安裝孔直徑 22.5mm2.6.5.2航空插座（PA06）PA06插座主要是把控制箱按鈕板裝置上的信號(hào)和從高壓箱送來的先導(dǎo)回路信號(hào)，合并一起送到控制中心，是控制中心和按鈕板裝置的橋梁。型號(hào) 特制專用 額定電流 3A 額定電壓 500V 接觸對(duì)直徑 1mm 絕緣電阻 5000M 插撥壽命 500次2.6.6.控制箱顯示裝置 本顯示裝置，為用戶提供直觀的對(duì)采煤機(jī)各種運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)的了解。設(shè)置在控制箱右前蓋板上，顯示裝置包括:監(jiān)測(cè)系統(tǒng)顯示、控制系統(tǒng)顯示、變頻參數(shù)顯示。2.6.6.1監(jiān)測(cè)系統(tǒng)顯示裝置

33、功能與參數(shù) 本監(jiān)測(cè)系統(tǒng)顯示終端采用6英寸真彩液晶屏，主要顯示采煤機(jī)運(yùn)行工況和參數(shù)，顯示功能如下： (1).電機(jī)電流,顯示方式：曲線,數(shù)據(jù),表頭。 (2).電機(jī)溫度,顯示方式:曲線,數(shù)據(jù),光柱。 (3).變頻器輸出電流,顯示方式: 曲線,數(shù)據(jù),表頭。 (4).采煤機(jī)牽引速度, 顯示方式:數(shù)據(jù)。 (5).牽引變壓器溫度, 顯示方式: 曲線,數(shù)據(jù), 光柱。 (6).各種操作功能顯示，光塊閃爍。 (7).各種執(zhí)行繼電器動(dòng)作功能顯示, 光塊閃爍。 (8).整機(jī)電壓指示, 顯示方式: 曲線,數(shù)據(jù),表頭。 (9).采煤機(jī)累積運(yùn)行時(shí)間顯示. 液晶屏下的三個(gè)按鈕，是提供的人機(jī)接口操作鍵。用這三個(gè)按鈕可以實(shí)現(xiàn)屏面

34、切換和參數(shù)的設(shè)置。詳細(xì)說明見第三章第二節(jié)系統(tǒng)顯示操作。液晶顯示裝置包括:液晶屏,插座,液晶屏驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。圖8.18是監(jiān)測(cè)顯示裝置示意圖。 液晶屏參數(shù) 型號(hào) 點(diǎn)陣數(shù) 604×480顯示尺寸 129.9×92.2尺寸 TFT6.1寸真彩 圖8.182.6.6.2功能顯示器及參數(shù)(LDX1)本功能顯示器是采用數(shù)據(jù)串行傳送譯碼顯示。其原理是把監(jiān)測(cè)系統(tǒng)送來的串行數(shù)據(jù)，通過單片機(jī)譯碼，再從單片機(jī)輸出各種顯示信號(hào)，驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管顯示。主要顯示采煤機(jī)的各種操作和執(zhí)行動(dòng)作的功能。圖8.19是功能顯示器顯示的內(nèi)容： 左搖背的升降。（綠色操作，紅色執(zhí)行） 右搖背的升降。（綠色操作，紅色執(zhí)行） 左端

35、頭控制站工作。（紅色指示燈閃爍） 右端頭控制站工作。（紅色指示燈 閃爍）增速，減速。（綠色操作，紅色執(zhí)行） 牽停，牽起。（綠色操作，紅色執(zhí)行）先導(dǎo)（綠色指示燈）2.6.6.3變頻參數(shù)顯示器 本顯示器是變頻器的操作盤，在此盤上可以對(duì)變頻器進(jìn)行各種參數(shù)的設(shè)定和修改。出廠時(shí)設(shè)定顯示如下參數(shù)。 變頻器運(yùn)行狀態(tài)。 變頻器輸出頻率。 圖8.19變頻器輸出電流 變頻器溫度 變頻器如何操作設(shè)置，詳見附錄A。2.7. 電牽引采煤機(jī)端頭控制站 本采煤機(jī)分為左右兩端頭控制站，左端頭控制站，只能控制左搖背的升降；右端頭控制站，只能控制右搖背的升降；左右端頭控制站同時(shí)能對(duì)采煤機(jī)的主停、牽停、左行、右行控制，端頭站的面板

36、圖和原理接線圖如圖8.20所示。 本端頭控制站，采用兩塊單片機(jī)實(shí)現(xiàn)端頭站的接收和發(fā)送。IC1負(fù)責(zé)發(fā)送端頭站的各種控制信號(hào)，IC2接收監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)來的顯示信號(hào)，DO是數(shù)據(jù)輸出線，DI是數(shù)據(jù)輸入線。1號(hào)線是+5V電源線，4號(hào)線是數(shù)字地。當(dāng)端頭站的工作指示燈以一定的頻率閃爍時(shí)，證明端頭站正常，否則端頭站工作異常。應(yīng)及時(shí)檢查端頭站的引線及插頭，排除故障。端頭站插座參數(shù)型號(hào) FX16-7Z額定電流 3A額定電壓 500V 接觸對(duì)直徑 1mm絕緣電阻 5000兆圖8.202.8. 采煤機(jī)防爆分線盒及泵站電磁閥本防爆分線盒，主要是把從控制箱用一根電纜引出來的執(zhí)行信號(hào)，分解圖8.21成幾路，再送給泵站上的各個(gè)電

37、磁閥。圖8.21是其接線圖。2LV0是電磁閥的公共地線。其中W11中的1F1，2LV0控制左搖背升電磁閥；W12中1F2，2LV0是控制左搖背降電磁閥。W13中的2F1，2LV0是控制右搖臂升的電磁閥。W14中的2F2，2LV0是控制右搖臂降的電磁閥。W15中的3F1，2LV0是控制采煤機(jī)液壓制動(dòng)電磁閥，W16中的1LV0，1K1是檢測(cè)泵站系統(tǒng)的工作壓力是否正常。若采煤機(jī)的泵站壓力異常，通知控制系統(tǒng)禁止?fàn)恳?. 采煤機(jī)電氣系統(tǒng)操作為保障采煤機(jī)可靠運(yùn)行，正常操作，操作人員必須遵守以下操作規(guī)程。1 操作人員必須熟悉采煤機(jī)各電氣設(shè)備的位置、作用、性能、特別是按鈕的功能，方可操作。2 嚴(yán)格執(zhí)行操作程序，禁止無冷卻水的條件下開機(jī)采煤。3