煤礦電工學(xué)5-第五章(上)采區(qū)供電及電氣控制課件

煤礦電工學(xué)第五章高產(chǎn)高效礦井的采區(qū)供電及電氣控制（上）普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材煤炭工業(yè)出版社2023/7/241第一節(jié)

礦用隔爆移動(dòng)變電站第二節(jié)

組合開(kāi)關(guān)第三節(jié)

電牽引采煤機(jī)電氣控制系統(tǒng)第五章高產(chǎn)高效礦井的采區(qū)供電及電氣控制2023/7/242①高產(chǎn)-規(guī)模為300萬(wàn)噸／年以上，均為一井一面。③安全-礦井生產(chǎn)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)監(jiān)控裝置及通信先進(jìn)可靠，自動(dòng)化程度高，操作維修簡(jiǎn)易方便，工作面安全設(shè)施齊全，安全狀況良好，百萬(wàn)噸死亡率接近于零。②高效-采、掘、運(yùn)和支護(hù)設(shè)備功率大、效率高，工作面推進(jìn)速度快，工作面長(zhǎng)度和平巷走向長(zhǎng)度大高產(chǎn)高效礦井高產(chǎn)高效工作面供電、控制系統(tǒng)特點(diǎn)

①變壓器容量大③向工作面供電變壓器中性點(diǎn)為小接地電流方式，減少故障時(shí)接地電流②電壓等級(jí)高

④變壓器一、二次側(cè)均真空斷路器，有保護(hù)、試驗(yàn)、直觀的故障查詢(xún)系統(tǒng).⑤控制負(fù)荷的組合開(kāi)關(guān)可同時(shí)控制多臺(tái)電機(jī).⑥全面使用微機(jī)控制技術(shù)，增強(qiáng)設(shè)備功能2023/7/243第五章高產(chǎn)高效礦井的

采區(qū)供電及電氣控制第一節(jié)礦用隔爆移動(dòng)變電站2023/7/244一、移動(dòng)變電站的組合方式二、移動(dòng)變電站各部分的作用第一節(jié) 礦用隔爆移動(dòng)變電站2023/7/245用途:綜采工作面的供電

發(fā)展方向:大容量、多功能組合最大容量移動(dòng)變電站超過(guò)3000kVA,一次電壓最高12.5kV,

二次側(cè)電壓最高5KV，與多個(gè)饋電開(kāi)關(guān)組成動(dòng)力中心；與組合開(kāi)關(guān)組成負(fù)荷中心

第一節(jié)

礦用隔爆移動(dòng)變電站圖5-1礦用隔爆型移動(dòng)變電站外形圖1-隔爆高壓配電裝置；2-隔爆干式變壓器；3-隔爆低壓自動(dòng)饋電開(kāi)關(guān)2023/7/246一、移動(dòng)變電站的組合方式第一種

組合方式隔爆變壓器的高壓側(cè)采用FB-6型隔爆高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)，低壓側(cè)采用DZKD型或BKD型、KDZ型等隔爆低壓自動(dòng)饋電開(kāi)關(guān)。

優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,低壓自動(dòng)饋電開(kāi)關(guān)具有漏電保護(hù)

缺點(diǎn):高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)不能分?jǐn)喙收想娏?高壓側(cè)的短路、過(guò)載與漏電保護(hù)還需在前級(jí)設(shè)置高壓配電開(kāi)關(guān)承擔(dān),變壓器低壓繞組至自動(dòng)饋電開(kāi)關(guān)間一旦發(fā)生漏電，自動(dòng)饋電開(kāi)關(guān)無(wú)法實(shí)現(xiàn)保護(hù)。

2023/7/247第二種

組合方式隔爆變壓器的高壓側(cè)采用BGP41-6型或GKDZ-200/6型隔爆高壓真空配電裝置，低壓側(cè)采用BXB-800/1140型隔爆低壓保護(hù)裝置。

優(yōu)點(diǎn):變壓器二次繞組發(fā)生漏電，可使高壓斷路器動(dòng)作，從而消除了這一保護(hù)盲區(qū)缺點(diǎn):利用高壓配電裝置通斷負(fù)荷和切斷短路會(huì)產(chǎn)生較高的過(guò)電壓，容易使電路絕緣薄弱處擊穿2023/7/248第三種組合方式隔爆變壓器的高壓側(cè)采用隔爆高壓真空配電裝置，負(fù)責(zé)高壓側(cè)的控制、保護(hù)以及變壓器二次繞組的漏電保護(hù)；低壓側(cè)采用隔爆自動(dòng)饋電開(kāi)關(guān)，負(fù)責(zé)負(fù)荷的通斷及低壓側(cè)的各種保護(hù)。

優(yōu)點(diǎn):可直接與組合開(kāi)關(guān)及其它控制設(shè)備相連，形成動(dòng)力中心。該種組合既保留了第二種組合的優(yōu)點(diǎn)，又克服了其缺點(diǎn)。缺點(diǎn):設(shè)備投資較大2023/7/249二、移動(dòng)變電站各部分的作用2023/7/2410隔爆高壓開(kāi)關(guān)箱-1)主回路

隔離開(kāi)關(guān)位于開(kāi)關(guān)箱上部的隔離開(kāi)關(guān)室內(nèi)，實(shí)現(xiàn)檢修時(shí)隔離電源。它有接通（ON）、斷開(kāi)（OFF）和接地（EARTH）位置，由于隔離開(kāi)關(guān)沒(méi)有滅弧裝置，為此隔離開(kāi)關(guān)與外蓋和斷路器1QF實(shí)現(xiàn)閉鎖：斷路器處于合閘位置時(shí)，隔離開(kāi)關(guān)不能分合，防止帶負(fù)荷操作隔離開(kāi)關(guān)；當(dāng)隔離開(kāi)關(guān)不在接地位置時(shí)，外蓋不能打開(kāi)；只有將隔離開(kāi)關(guān)置于接地位置時(shí)，變壓器繞組中的高壓靜電被接地釋放，方可打開(kāi)外蓋，從而防止帶電檢修。

位于開(kāi)關(guān)箱下部的斷路器室內(nèi)，實(shí)現(xiàn)高壓電源的通斷。采用六氟化硫作為滅弧介質(zhì)，不易電離產(chǎn)生電弧，滅弧能力強(qiáng)，觸頭壽命長(zhǎng)，減少維護(hù)工作。具有電磁脫扣機(jī)構(gòu)和彈簧輔助手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)或電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)。手動(dòng)合閘時(shí)，將箱體左側(cè)合閘手柄插入斷路器合閘軸，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)180°，在壓力彈簧的作用下斷路器自動(dòng)閉合，將6kV高壓送入隔爆變壓器。手柄在返回彈簧的作用下返回原位，并可取出。電動(dòng)合閘時(shí)，按下前門(mén)上按鈕蓋下面的合閘按鈕，合閘電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，帶動(dòng)壓力彈簧合閘。也可以采用遠(yuǎn)方合閘按鈕實(shí)現(xiàn)遙控。分閘時(shí)，將位于前門(mén)的跳閘插桿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，使脫扣機(jī)構(gòu)脫扣，斷路器跳閘，切除隔爆變壓器高壓電源。六氟化硫斷路器2023/7/24112）保護(hù)與監(jiān)測(cè)回路（1）電壓互感器和電流互感器二次回路

用于提供主回路電壓和電流信號(hào)。電壓互感器位于斷路器室底部，并聯(lián)于主回路。它將6kV高壓電變?yōu)?10V向儀表和保護(hù)裝置提供高壓信號(hào)并兼作保護(hù)回路的電源。電流互感器位于斷路器室上部，串聯(lián)在主回路上，其二次側(cè)向固態(tài)繼電器JSC300和電流表提供主回路電流信號(hào)。有三個(gè)電流互感器用來(lái)提供三相主回路的電流信號(hào)，一個(gè)零序電流互感器用來(lái)提供漏電電流信號(hào)。（2）欠壓脫扣線圈和電磁脫扣線圈用于實(shí)現(xiàn)保護(hù)時(shí)的跳閘。欠壓脫扣線圈接于電壓互感器二次側(cè)當(dāng)主回路電壓低于額定電壓70%時(shí)，欠壓脫扣線圈動(dòng)作，斷路器脫扣、跳閘。電磁脫扣線圈與JSC300保護(hù)單元相連，當(dāng)短路、過(guò)載、漏電等保護(hù)動(dòng)作時(shí)，接通該線圈，使斷路器脫扣、跳閘。2023/7/2412（3）低氣壓傳感器

用于實(shí)現(xiàn)低氣壓保護(hù)。當(dāng)六氟化硫斷路器中的六氟化硫氣體減小時(shí)，其滅弧能力將大為降低。為此設(shè)置低氣壓保護(hù)。設(shè)有兩個(gè)壓力傳感器：一個(gè)是低氣壓報(bào)警傳感器，當(dāng)斷路器出現(xiàn)漏氣故障，氣體壓力降低至第一個(gè)整定值時(shí)，報(bào)警傳感器動(dòng)作，使JSC300固態(tài)繼電器中信號(hào)指示的低氣壓管閃光，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，此時(shí)斷路器仍可工作，但需要找出漏氣原因并消除；另一個(gè)是低氣壓跳閘傳感器，當(dāng)氣體壓力降至第二個(gè)整定值時(shí)，跳閘傳感器動(dòng)作，使欠壓脫扣線圈失電，斷路器跳閘，同時(shí)低氣壓管連續(xù)亮。此時(shí)，需消除漏氣點(diǎn)，并通過(guò)充氣閥門(mén)補(bǔ)充六氟化硫氣體至正常值時(shí)方可繼續(xù)工作。2）保護(hù)與監(jiān)測(cè)回路2023/7/2413（4）固態(tài)保護(hù)單元

用于實(shí)現(xiàn)過(guò)載、短路和漏電故障的保護(hù)，并可監(jiān)測(cè)和顯示系統(tǒng)電壓、電流。固態(tài)保護(hù)單元位于斷路器室的前部，是一個(gè)JSC300固態(tài)繼電器，由JSC30～JSC33四塊印刷電路板組成。①JSC30印刷電路板是整個(gè)保護(hù)單元的核心②JSC31是一個(gè)設(shè)定和信號(hào)顯示電路板③JSC32是一個(gè)電壓電流顯示電路板④JSC33是一塊按鈕開(kāi)關(guān)板

2023/7/2414（5）過(guò)壓保護(hù)裝置由于六氟化硫斷路器的滅弧能力很強(qiáng)，同真空斷路器一樣，斷路時(shí)也會(huì)產(chǎn)生操作過(guò)電壓，為此必須設(shè)過(guò)電壓保護(hù)。該過(guò)電壓保護(hù)裝置是由一個(gè)火花間隙與非線性電阻RV串聯(lián)組成?；鸹ㄩg隙一端接電網(wǎng)，另起一段經(jīng)非線性電阻接地。在正常電壓下，火花間隙不被擊穿，保證電網(wǎng)的對(duì)地絕緣；當(dāng)出現(xiàn)過(guò)電壓時(shí)，火花間隙擊穿經(jīng)非線性電阻對(duì)地放電，從而釋放了過(guò)電壓。非線性電阻的阻值隨電壓成相反變化：過(guò)電壓時(shí)，電壓遠(yuǎn)高于正常值，非線性電阻的阻值變得很低，有利于過(guò)電壓的釋放；而過(guò)電壓釋放后，電壓減小恢復(fù)正常，非線性電阻阻值變高，限制正常電壓對(duì)地短路電流的產(chǎn)生，在短路電流第一次過(guò)零點(diǎn)時(shí)，便很容易被火花間隙隔斷，恢復(fù)電網(wǎng)的對(duì)地絕緣。2023/7/24152.隔爆低壓開(kāi)關(guān)箱

1)主回路（同高壓，略）2）保護(hù)監(jiān)測(cè)回路（1）高靈敏漏電保護(hù)①NUGEL33高靈敏接地保護(hù)單元該單元實(shí)現(xiàn)低壓配電線路的漏電閉鎖和漏電保護(hù)。漏電閉鎖采用的是附加直流電源保護(hù)原理。附加直流電源由電壓互感器二次側(cè)交流，經(jīng)橋式整流電路產(chǎn)生。當(dāng)?shù)蛪号潆娋€路不工作，低壓開(kāi)關(guān)箱中的隔離開(kāi)關(guān)2QS閉合而斷路器2QF未閉合時(shí)，接在2QS后面的附加直流電源有電，該電源經(jīng)漏電繼電器和三相電抗器接入三相電網(wǎng)和地之間（即電網(wǎng)對(duì)地絕緣電阻兩端），監(jiān)視電網(wǎng)對(duì)地絕緣電阻。當(dāng)配電線路發(fā)生漏電時(shí)，絕緣電阻下降（小于20kΩ），直流監(jiān)測(cè)回路電流增加，使漏電繼電器動(dòng)作，其接點(diǎn)斷開(kāi)欠壓脫扣線圈，斷路器因脫扣無(wú)法合閘，實(shí)現(xiàn)漏電閉鎖。2023/7/2416②TML33高靈敏漏電繼電器

該繼電器主要解決隔爆變壓器T低壓側(cè)至配電總開(kāi)關(guān)2QF之間的漏電保護(hù)盲區(qū)。它也采用零序電壓保護(hù)原理，但與上述漏電保護(hù)不同之處有三：一是零序電壓信號(hào)來(lái)自變壓器中性點(diǎn)對(duì)地電壓（即變壓器中性點(diǎn)接地電阻RO兩端的電壓）；二是漏電繼電器動(dòng)作時(shí)，其接點(diǎn)必須斷開(kāi)高壓側(cè)斷路器1QF的欠壓脫扣線圈，通過(guò)1QF跳閘切斷隔爆變壓器T的電源；三是漏電繼電器動(dòng)作須經(jīng)過(guò)延時(shí)，目的是在低壓配電線路發(fā)生漏電時(shí)，先讓低壓線路漏電保護(hù)動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)漏電保護(hù)的選擇性，只有當(dāng)?shù)蛪壕€路漏電保護(hù)拒動(dòng)時(shí)，經(jīng)延時(shí)后該保護(hù)動(dòng)作，保證了漏電保護(hù)的可靠性。2023/7/2417（2）相敏保護(hù)過(guò)載保護(hù)

相敏保護(hù)

缺相保護(hù)信號(hào)顯示

由負(fù)載側(cè)主回路上的三個(gè)電流互感器二次側(cè)提供相電流信號(hào)，三相電壓互感器二次側(cè)提供相電壓信號(hào)，實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)、過(guò)載保護(hù)和缺相保護(hù)。

只有在排除故障后，按下復(fù)位按鈕，方可解除上述各閉鎖，重新合閘。2023/7/2418本節(jié)小結(jié)礦用隔爆移動(dòng)變電站作用：向綜采工作面供電。組成：隔爆高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)+隔爆變壓器+隔爆低壓自動(dòng)饋電開(kāi)關(guān)隔爆高壓配電箱+隔爆變壓器+隔爆低壓綜合保護(hù)裝置隔爆高壓配電箱+隔爆變壓器+隔爆低壓自動(dòng)饋電開(kāi)關(guān)功能：隔爆高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)—空載通斷變壓器；隔爆高壓配電箱—帶載通斷變壓器，變壓器過(guò)流、過(guò)壓、欠壓、漏電、絕緣檢測(cè)等保護(hù)；隔爆變壓器—將高壓變?yōu)榈蛪汗╇?；隔爆低壓綜合保護(hù)裝置—低壓線路過(guò)流、欠壓、漏電保護(hù)隔爆低壓饋電開(kāi)關(guān)—通斷低壓線路，低壓線路過(guò)流、欠壓、漏電保護(hù)

2023/7/2419思考題與習(xí)題5-1高產(chǎn)、高效工作面供電與控制系統(tǒng)的特點(diǎn)是什么？5-2礦用隔爆移動(dòng)變電站有哪幾種組合方式？各種方式有哪些功能和特點(diǎn)？5-3英國(guó)1500kVA移動(dòng)變電站低壓側(cè)為什么設(shè)兩種漏電保護(hù)？設(shè)自動(dòng)重合閘有什么好處，但在何種情況下應(yīng)禁止使用？2023/7/2420第五章高產(chǎn)高效礦井的

采區(qū)供電及電氣控制第二節(jié)組合開(kāi)關(guān)2023/7/2421一、KBZ-2型8組合開(kāi)關(guān)二、其他組合開(kāi)關(guān)簡(jiǎn)介第二節(jié)組合開(kāi)關(guān)2023/7/2422第二節(jié)組合開(kāi)關(guān)組合開(kāi)關(guān)又稱(chēng)負(fù)荷控制中心，是由多個(gè)真空接觸器及其驅(qū)動(dòng)器組成的多功能開(kāi)關(guān)，新型的組合開(kāi)關(guān)都以可編程控制器為控制中心，通過(guò)驅(qū)動(dòng)器控制真空接觸器，即可獨(dú)立驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的電動(dòng)機(jī)工作，也可實(shí)現(xiàn)多臺(tái)驅(qū)動(dòng)器之間的順序控制或聯(lián)鎖控制，使各對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)的電機(jī)按約定的程序工作；此外還具有完善的保護(hù)系統(tǒng)、試驗(yàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、狀態(tài)顯示與故障查詢(xún)系統(tǒng)2023/7/2423一、KBZ-2型8組合開(kāi)關(guān)

KBZ-2型8組合開(kāi)關(guān)有四個(gè)工作回路，每一回路有一套CPU控制保護(hù)組件。具有過(guò)載、短路、斷相、漏電閉鎖保護(hù)功能，每一回路分為二個(gè)工作支路，共有八個(gè)工作支路。每工作支路有單獨(dú)的先導(dǎo)控制保護(hù)功能，單獨(dú)啟動(dòng)各種機(jī)電設(shè)備；還能多個(gè)支路按自動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)按順序延時(shí)啟動(dòng)，并且能按啟動(dòng)電流變化由低速自動(dòng)轉(zhuǎn)換到高速啟動(dòng)雙速運(yùn)輸機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)采煤工作面所有機(jī)械的聯(lián)合控制。具有485標(biāo)準(zhǔn)接口，可實(shí)現(xiàn)通訊功能。該開(kāi)關(guān)可以根據(jù)用戶要求另加127V煤電鉆綜保和照明綜保回路實(shí)現(xiàn)對(duì)煤電鉆、照明及信號(hào)控制和保護(hù)。2023/7/24241．結(jié)構(gòu)組成KBZ-2型8組合開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)示意如圖所示。外殼由A3鋼板焊接而成的隔爆外殼。上部左右兩側(cè)有起吊鉤，下有牽引環(huán)并固定在600mm軌距的平車(chē)上，開(kāi)關(guān)箱分為輸入接線箱、輸出接線箱、主箱三個(gè)部分組成。2023/7/24251）輸入接線箱位于右側(cè)，6個(gè)電源進(jìn)線嘴，2個(gè)通信進(jìn)線嘴，箱內(nèi)左側(cè)安裝穿墻接線柱。2）輸出接線箱位于左側(cè)，8個(gè)負(fù)荷出線嘴，12個(gè)控制出線嘴，箱內(nèi)右側(cè)安裝穿墻接線柱。并裝有本質(zhì)安全電壓轉(zhuǎn)換器組件如圖5-4，可將開(kāi)關(guān)輸出的控制電壓轉(zhuǎn)換成本質(zhì)安全型電壓，以保證安全生產(chǎn)。2023/7/24263）主箱主箱正面為快開(kāi)門(mén)。快開(kāi)門(mén)裝有機(jī)械及電氣閉鎖機(jī)構(gòu)如圖所示，主箱快開(kāi)門(mén)的右側(cè)有四只隔離換相開(kāi)關(guān)的操作手柄和煤電鉆、照明回路的隔離開(kāi)關(guān)，只有當(dāng)所有隔離開(kāi)關(guān)手柄都搬至零位斷電后，機(jī)械閉鎖機(jī)構(gòu)解鎖，主箱快開(kāi)門(mén)才能打開(kāi)，以保證安全。主箱后面有一防爆門(mén)，打開(kāi)后可安裝維修隔離換相開(kāi)關(guān)和照明變壓器。在快開(kāi)門(mén)的內(nèi)側(cè)裝有保護(hù)及控制組件。在快開(kāi)門(mén)上方設(shè)有四個(gè)觀察窗，窗內(nèi)上方設(shè)有液晶屏、下方設(shè)有數(shù)碼管和指示燈。2023/7/2427（1）主回路元件

主回路如圖所示，4個(gè)回路中各有一個(gè)隔離換相開(kāi)關(guān)Q101~Q401,位于主箱內(nèi)右側(cè)，每臺(tái)隔離換相開(kāi)關(guān)電源側(cè)通過(guò)穿墻接線柱與進(jìn)線電纜U、V、W連接，負(fù)荷側(cè)通過(guò)電纜與本回路兩個(gè)真空接觸器K111、K121相接，真空接觸器的負(fù)荷側(cè)裝有電流互感器030（040）和電抗器010（020），通過(guò)電纜與相應(yīng)的穿墻出線柱相接。在輸出線柱上接有阻容吸收裝置。2023/7/2428（2）輔助回路元件

①輔助回路電源。主腔底部裝有四臺(tái)控制變壓器一次側(cè)來(lái)自該回路隔離開(kāi)關(guān)負(fù)荷側(cè)的兩相線，二次側(cè)220V向真空接觸器的線圈供電。36V向中間繼電器線圈供電，另一端0V則通過(guò)隔離換相開(kāi)關(guān)上和箱門(mén)上的機(jī)械閉鎖開(kāi)關(guān)S005/S006送出，箱門(mén)一開(kāi)或換相器手把一提起0V就被切斷，造成了斷電，負(fù)荷跳閘，實(shí)現(xiàn)了斷電開(kāi)箱、換相開(kāi)關(guān)無(wú)負(fù)荷和急停操作。2023/7/2429（2）輔助回路元件

②CPU回路。門(mén)內(nèi)裝4個(gè)CPU及其外圍元件：中間繼電器、

延時(shí)繼電器、保險(xiǎn)座、

鈕子開(kāi)關(guān)和接線端子。CPU通過(guò)聯(lián)結(jié)接頭與外界回路發(fā)生聯(lián)系。CPU屏蔽殼小門(mén)內(nèi)有5個(gè)撥動(dòng)開(kāi)關(guān)。2023/7/24302．工作原理

1）單支路先導(dǎo)控制用先導(dǎo)線（üL線）實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方控制，用于工作面設(shè)備的單獨(dú)控制。（1）準(zhǔn)備①接線。如圖：K111主觸頭出線端接電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)控制?？刂苹芈稢PU的輸入端經(jīng)X2-1、üL線接采煤機(jī)開(kāi)關(guān)和終端元件到地X2-2端與X2-22端短接，為中間繼電器K112接通做準(zhǔn)備；②開(kāi)關(guān)選擇。K11打至“üL”，使K11的1、3端斷開(kāi)，為K117控制K112線圈做準(zhǔn)備。2023/7/24311）單支路先導(dǎo)控制

（2）通電合上圖中Q101，主回路電源接通，T110得電，接通輔回路220v、36v：①K114線圈回路得電。下圖中K114的33、34觸點(diǎn)及43、44觸點(diǎn)閉合接通檢漏回路：CPU的J107-14端→K114觸點(diǎn)→K111常閉觸點(diǎn)010→電網(wǎng)V相；②CPU得電。輸出電壓經(jīng)J107端子和檢漏回路接至電網(wǎng)，經(jīng)J110-2端子接地，相當(dāng)于給電網(wǎng)對(duì)地絕緣電阻附加一個(gè)直流電源，如電網(wǎng)漏電，絕緣電阻下降，回路電流增大，此時(shí)CPU1-1為斷開(kāi)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)閉鎖；如未漏電，則CPU1-1閉合，允許啟動(dòng)。2023/7/24321）單支路先導(dǎo)控制（3）啟動(dòng)按采煤機(jī)開(kāi)關(guān)，經(jīng)J107-8給CPU一個(gè)啟動(dòng)信號(hào)，CPU的üLK閉合，接通K117線圈，其13、14觸點(diǎn)閉合，接通K112線圈;K112的13、14觸點(diǎn)閉合通K111線圈：K111的主觸頭閉合，接通采煤機(jī)電動(dòng)機(jī)；K111的常閉觸點(diǎn)22、21斷開(kāi)檢漏回路，

防止交流串入CPU回路。K112的24、23觸點(diǎn)合，經(jīng)J107-2給顯示插件：顯示主回路啟動(dòng)。K112的43、44觸點(diǎn)閉合，短接延時(shí)繼電器D112。K112的61、62觸點(diǎn)斷K114線圈K114的33、34，43、44斷開(kāi)檢漏回路，加強(qiáng)絕緣和雙重保護(hù)。2023/7/24331）單支路先導(dǎo)控制（4）停止斷開(kāi)采煤機(jī)開(kāi)關(guān)，CPU無(wú)信號(hào)，üLk斷開(kāi)K117線圈，其觸點(diǎn)斷開(kāi)k112線圈，K112觸點(diǎn)斷開(kāi)k111，K111的主觸頭斷開(kāi)主回路，使采煤機(jī)斷電。2023/7/24342）單支路手動(dòng)控制單支路手動(dòng)控制用于工作面平巷設(shè)備的單獨(dú)控制。（1）準(zhǔn)備①接線。如圖，所有81-82端子間的短接線不動(dòng)。控制回路接線如圖5-9所示：K111的33、34常開(kāi)觸點(diǎn)經(jīng)X2的5、6端與外接啟動(dòng)按鈕并聯(lián)，經(jīng)二極管和停止按鈕接至本安一的01、02端；本安一的2端經(jīng)X2-2端接至K112線圈的下口。②開(kāi)關(guān)選擇。圖5-7的K11不打至“üL”：K11的1、3端閉合，為K112接通做準(zhǔn)備；K15打至“手動(dòng)”其1、3觸點(diǎn)斷開(kāi)。2023/7/2435（2）通電。同先導(dǎo)控制通電。（3）啟動(dòng)按下啟動(dòng)按鈕，本安一的01、02接通管，經(jīng)光電耦合使其光敏二極管導(dǎo)通，接通K112線圈回路電源，以后同先導(dǎo)控制：K112的觸點(diǎn)接通K111線圈，K111主觸頭接通主回路k111的33、34端閉合起自鎖作用。（4）停止按下停止按鈕，本安一的01、02斷開(kāi)管，其光敏二極管斷開(kāi)k112線圈，最終斷開(kāi)k111，采煤機(jī)斷電。2）單支路手動(dòng)控制2023/7/24363）雙支路手動(dòng)控制用于雙速電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的刮板機(jī)手動(dòng)控制。低速啟動(dòng)后手動(dòng)轉(zhuǎn)高速運(yùn)行，停止低速。高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不能直接轉(zhuǎn)低速，只有停車(chē)后，經(jīng)延時(shí)方可重新啟動(dòng)低速。（1）準(zhǔn)備①接線如圖示。②開(kāi)關(guān)選擇。圖5-6中K11不打至“üL”其1、3端閉合，為K112接通做準(zhǔn)備。圖5-7中K15打至“手動(dòng)”其1、3觸點(diǎn)斷開(kāi)。（2)

通電。同先導(dǎo)控制通電。2023/7/24373）雙支路手動(dòng)控制（3)低速啟動(dòng)。按低啟鈕，接通01、02端管，經(jīng)光電耦合本安一的2、222端光敏二極管通，經(jīng)D112延時(shí)通K112線圈電源，其觸點(diǎn)接通K111線圈，K111的主觸頭接通低速繞組，電動(dòng)機(jī)低速啟動(dòng)；同時(shí)K111的33、34觸點(diǎn)閉合，實(shí)現(xiàn)自鎖。2023/7/24383）雙支路手動(dòng)控制（4)高速運(yùn)行。按高啟鈕，本安01、03端管接通，經(jīng)光電耦合3、222端光敏二極管導(dǎo)通，經(jīng)D122延時(shí)接通K122線圈電源，K122觸點(diǎn)81、82斷開(kāi)切斷K112線圈，低速停車(chē)；同時(shí)其13、14觸點(diǎn)合，接通K121線圈K121主觸頭接通高速繞組，電動(dòng)機(jī)高速運(yùn)行；K121的33、34觸點(diǎn)合，自鎖。（5)停止。按停止鈕，斷本安01端兩個(gè)管而斷開(kāi)K112、K122線圈電源其觸點(diǎn)斷K111、K121線圈，接觸器主觸頭斷低速、高速繞組，電動(dòng)機(jī)停。2023/7/24394）雙支路自動(dòng)控制用于雙速電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)刮板機(jī)自動(dòng)控制。低速啟動(dòng)后根據(jù)電機(jī)電流自動(dòng)轉(zhuǎn)高速運(yùn)行，停止低速。高速運(yùn)轉(zhuǎn)不能直接轉(zhuǎn)低速，只有停車(chē)CPU自動(dòng)復(fù)位方可。(1) 準(zhǔn)備①接線。主回路接線同圖5-10?？刂苹芈方泳€如下圖：②開(kāi)關(guān)選擇。K11、K12不打至“üL”：為K112、K122線圈接通做準(zhǔn)備。K15撥在自動(dòng)側(cè)：使CPU為程序控制；使本安一3端與電源0V端接通。一支路選速撥動(dòng)開(kāi)關(guān)撥在低側(cè)并按電機(jī)低速額定電流設(shè)置，為低速啟動(dòng)做準(zhǔn)備；二支路撥在高側(cè)并按電機(jī)高速額定電流設(shè)置，使電流下降到1.2倍額定電流自動(dòng)延時(shí)閉合。2023/7/24405）四支路自動(dòng)控制用于兩臺(tái)雙速電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的刮板機(jī)自動(dòng)控制。刮板機(jī)機(jī)頭、機(jī)尾電動(dòng)機(jī)低速啟動(dòng)后根據(jù)電機(jī)電流自動(dòng)轉(zhuǎn)入機(jī)頭、機(jī)尾電動(dòng)機(jī)的高速運(yùn)行，停止低速。(1) 準(zhǔn)備①接線。主回路接線：一回路控制機(jī)頭電動(dòng)機(jī)，同圖5-10所示；二回路控制機(jī)尾電動(dòng)機(jī)，接線如下圖所示。②開(kāi)關(guān)選擇。一回路開(kāi)關(guān)選擇同雙支路自動(dòng)控制，二回路K21、K22不打至“üL”，其1、3觸點(diǎn)閉合，為K211、K222線圈接通做準(zhǔn)備。2023/7/24415）四支路自動(dòng)控制(2) 通電。同先導(dǎo)控制通電。(3) 低速啟動(dòng)①機(jī)頭低速啟動(dòng)。按啟動(dòng)鈕，經(jīng)光電耦合接通K112線圈，其觸點(diǎn)接通K111線圈，K111主觸頭接通機(jī)頭低速繞組，機(jī)頭低速啟車(chē)。②機(jī)尾低速啟動(dòng)。K111的43、44合，接通K212線圈，K212的13、14觸點(diǎn)合，接通K211接觸器線圈，K211主觸頭合，接通機(jī)尾電動(dòng)機(jī)低速繞組，機(jī)尾低速啟動(dòng)；K211的33、34觸點(diǎn)合，為高速啟動(dòng)做準(zhǔn)備。2023/7/24425）四支路自動(dòng)控制(4) 高速運(yùn)行

①機(jī)頭高速運(yùn)行。機(jī)頭低速啟動(dòng)電流給CPU信號(hào)降至額定值l.2倍，CPU延時(shí)閉合其1-2觸點(diǎn)，通K122線圈，其觸點(diǎn)13、14通K121線圈，K121主觸頭啟動(dòng)機(jī)頭高速，K122的33、34觸點(diǎn)合，自鎖；K122的81、82觸點(diǎn)斷K112線圈，其13、14觸點(diǎn)斷K111線圈，K111主觸頭斷機(jī)頭低速，K111的43、44觸點(diǎn)斷K212線圈，K212的13、14觸點(diǎn)斷K211線圈，停止機(jī)尾低速。②機(jī)尾高速運(yùn)行。Kl21的43、44觸點(diǎn)通K222線圈，其13、14觸閉合K221，機(jī)尾高啟。(5) 停止。與雙支路自動(dòng)控制相同。2023/7/24437）保護(hù)原理(1) 過(guò)載保護(hù)某支路過(guò)載時(shí)，其電流互感器030向CPU提供過(guò)載信號(hào)大于CPU過(guò)載整定值，CPU1-1觸點(diǎn)延時(shí)斷開(kāi)K112線圈，K112的13、14觸點(diǎn)斷開(kāi)K111接觸器實(shí)現(xiàn)斷電保護(hù)，同時(shí)閉鎖。(2) 短路保護(hù)某支路短路時(shí)，該支路電流互感器030向CPU提供短路信號(hào)大于CPU短路整定值，CPU1-1觸點(diǎn)瞬時(shí)斷開(kāi)K112線圈，同上，實(shí)現(xiàn)斷電保護(hù)、閉鎖。(3)斷相保護(hù)某支路斷相時(shí)，該支路電流互感器030向CPU提供三相不平衡電流信號(hào)大于CPU的整定值，CPU1-1觸點(diǎn)延時(shí)斷開(kāi)K112線圈，同上，實(shí)現(xiàn)保護(hù)、閉鎖。2023/7/24443．調(diào)試1) 額定工作電流的整定電流設(shè)置最大值為399A。不論手動(dòng)還是自動(dòng)狀態(tài)，各支路電流均需分別設(shè)定。在自動(dòng)狀態(tài)下，低速與高速額定電流值設(shè)定，應(yīng)與各支路選速撥動(dòng)開(kāi)關(guān)位置相對(duì)應(yīng)，即一支路選速開(kāi)關(guān)撥在低位，則一支路設(shè)定低速電流，二支路選速開(kāi)關(guān)撥在高位，則二支路設(shè)定高速電流。設(shè)置方法如下：①按下“設(shè)置”鈕，保持3秒鐘以上放開(kāi)，②再按一下“復(fù)位”鈕，即可進(jìn)入設(shè)置狀態(tài)。這時(shí)可見(jiàn)上排數(shù)碼管末位閃動(dòng)。③按動(dòng)“加一”鈕，即可對(duì)閃動(dòng)位設(shè)定數(shù)值(0-9)，④然后按動(dòng)“移位”鈕，上一位閃動(dòng)，⑤再按“加一”鈕設(shè)置數(shù)值(0-9)，依此類(lèi)推可設(shè)定完第一排數(shù)值，一支路額定電流值設(shè)定完畢。再按一下“移位”鈕，閃動(dòng)位移至下排數(shù)碼管末位，開(kāi)始設(shè)置支路額定電流。設(shè)置方法與一支路相同。設(shè)置完成后，⑥按下“設(shè)置”鈕，保持3秒鐘以上，CPU自動(dòng)復(fù)位后放開(kāi)，顯示回到初始狀態(tài)。2023/7/24452)保護(hù)試驗(yàn)(1)漏電閉鎖試驗(yàn)。應(yīng)在停車(chē)狀態(tài)下進(jìn)行，開(kāi)車(chē)后試驗(yàn)無(wú)效。按下漏電試驗(yàn)鈕，手動(dòng)狀態(tài)時(shí)兩個(gè)支路的漏電紅燈均亮，自動(dòng)狀態(tài)時(shí)，可能只亮某一支路紅燈，但CPU兩個(gè)支路保護(hù)控制接點(diǎn)全部斷開(kāi)。(2)短路試驗(yàn)。開(kāi)車(chē)停車(chē)均可進(jìn)行。按下短路試驗(yàn)鈕后，停車(chē)狀態(tài)短路指示紅燈亮。開(kāi)車(chē)狀態(tài)，除紅燈亮外CPU保護(hù)停車(chē)。試驗(yàn)結(jié)束后，按下復(fù)位鈕，故障指示燈滅，恢復(fù)正常顯示狀態(tài)。(3)復(fù)位方法當(dāng)出現(xiàn)短路、過(guò)載、漏電、斷相及欠壓、過(guò)壓故障時(shí)，CPU保護(hù)動(dòng)作，停車(chē)同時(shí)閉鎖。排除故障后，按下復(fù)位鈕CPU即可恢復(fù)正常工作。2023/7/24464．常見(jiàn)故障排除1) 微電腦顯示失常及原因①數(shù)碼管及故障指示燈幾乎全亮，或出現(xiàn)其它不正常顯示狀態(tài)，且微電腦控制保護(hù)功能失常，多為死機(jī)重新按下復(fù)位鍵即可恢復(fù)正常，如復(fù)位無(wú)效，則有可能復(fù)位電路或微電腦芯片損壞。②僅顯示失常而微電腦功能一切正常，為顯示板自身或相關(guān)驅(qū)動(dòng)電路故障。③微電腦控制系統(tǒng)出現(xiàn)任何異常現(xiàn)象，均應(yīng)先復(fù)位，如復(fù)位無(wú)效，再考慮其它故障原因，避免走彎路。2) 中間繼電器動(dòng)作，就是主接觸器不動(dòng)查保險(xiǎn)真空接觸器的保險(xiǎn)是否燒斷或接觸不良。查接插件是否接觸不良。3) 中間繼電器不吸合控制線接錯(cuò)位置，重新接對(duì)。接插件接觸不良，造成啟車(chē)線不通或電壓過(guò)低。4) 按所要求的工作方式啟動(dòng)不能正常工作①原來(lái)所確定的控制方式有錯(cuò)誤，重新審定。②應(yīng)該摘掉的短路線沒(méi)有摘掉，或不應(yīng)摘掉的短路線反而摘掉。③鈕子開(kāi)關(guān)或微電腦上的撥動(dòng)開(kāi)關(guān)，撥動(dòng)錯(cuò)誤應(yīng)重新設(shè)置。2023/7/2447二、其他組合開(kāi)關(guān)簡(jiǎn)介1．KBG3～400／10(6)隔爆兼本安型高壓組合開(kāi)關(guān)KBG3～400／10(6)礦用隔爆兼本質(zhì)安全型高壓組合開(kāi)關(guān)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)高壓組合開(kāi)關(guān)），適用于煤礦井下電壓6000-10000V的高壓供電系統(tǒng)綜采工作面及移動(dòng)、固定電氣設(shè)備而研制的新型組合開(kāi)關(guān)。實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣設(shè)備的啟停、高低速運(yùn)行的控制和全面保護(hù)。2023/7/24481) 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)由進(jìn)線箱、出線箱和主箱三箱隔離組成?？扉_(kāi)門(mén)機(jī)構(gòu)上有防帶電開(kāi)門(mén)的機(jī)械和電氣閉鎖。主腔右上部安裝隔離開(kāi)關(guān)，左側(cè)裝有電壓互感器，底部是真空隔離接觸器和真空接觸器。箱體右上邊是電源輸入接線箱，左側(cè)為輸出線箱?？刂平M件按裝在開(kāi)關(guān)門(mén)內(nèi)側(cè)，由插接件與主箱內(nèi)的器件連接。開(kāi)關(guān)門(mén)外有斷路器分合按鈕、閉鎖按鈕、設(shè)置按鈕和試驗(yàn)按鈕。2023/7/24492) 原理簡(jiǎn)介

該開(kāi)關(guān)是由一臺(tái)隔離開(kāi)關(guān)和一臺(tái)真空接觸器聯(lián)合控制電源的接通與分?jǐn)啵?個(gè)回路。每個(gè)回路由兩個(gè)完全相同的支路組成，各個(gè)支路的工作原理和器件參數(shù)都是相同的，便于使用維修和元器件或工作回路的互換。每回路由一臺(tái)微電腦系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)和控制。各支路可單獨(dú)對(duì)各自負(fù)載進(jìn)行遠(yuǎn)控或近控啟動(dòng)和停止。打在遠(yuǎn)控位置時(shí)，遠(yuǎn)控可?？蓡ⅲ夭豢蓡⒅豢赏?。打在近控位置時(shí)，近控可?？蓡ⅲh(yuǎn)控不可啟只可停。2023/7/24502．QBZ-4×lOO／1140(660)ZH隔爆型

4組合開(kāi)關(guān)

適用于額定電壓1140V或660V的線路中，控制和保護(hù)煤礦井下大量使用的對(duì)旋式局部風(fēng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)采掘工作面雙風(fēng)機(jī)雙電源自動(dòng)切換裝置。1) 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：如圖所示，主要由隔爆外殼和本體兩大部分組成：2023/7/24512) 原理簡(jiǎn)介

將左右系統(tǒng)的隔離換向開(kāi)關(guān)置于“正”或“反”位，127V電源變壓器帶電；控制變壓器帶電，并向控制、檢測(cè)回路以及中央控制處理系統(tǒng)供電，這時(shí)保護(hù)系統(tǒng)處于功能自檢和絕緣檢測(cè)狀態(tài)；如被控制回路沒(méi)有發(fā)生整定錯(cuò)誤和漏電閉鎖故障，便可進(jìn)行起動(dòng)操作。如：按下右系統(tǒng)起動(dòng)按紐、PLC接到起動(dòng)信號(hào)后接觸器1吸合，第一臺(tái)風(fēng)機(jī)啟動(dòng)；經(jīng)延時(shí)后接觸器2吸合，第二臺(tái)風(fēng)機(jī)運(yùn)行，既能防止吹裂風(fēng)筒又能減少風(fēng)機(jī)起動(dòng)對(duì)電網(wǎng)電壓的沖擊。接觸器3接通127V電源輸出，右系統(tǒng)進(jìn)入正常工作狀態(tài)，左系統(tǒng)處于待機(jī)狀態(tài)。如遇到右系統(tǒng)停電及出現(xiàn)故障時(shí)，左系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)投入運(yùn)行狀態(tài)。PLC具有左系統(tǒng)和右系統(tǒng)的系統(tǒng)間通訊線路相互檢測(cè)工作狀況，還具有遠(yuǎn)程測(cè)控通訊端子，可以遠(yuǎn)程控制和采集電壓、電流、開(kāi)停及故障狀態(tài)。當(dāng)需檢修時(shí)，開(kāi)啟左系統(tǒng)起動(dòng)按鈕，右系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)退出運(yùn)行。2023/7/2452本節(jié)小結(jié)組成：多個(gè)真空接觸器及其驅(qū)動(dòng)器組成的多功能開(kāi)關(guān)功能：實(shí)現(xiàn)對(duì)工作面多臺(tái)設(shè)備單獨(dú)遠(yuǎn)方或集中程序控制、保護(hù)

2組合-局部扇風(fēng)機(jī)控制

4組合雙電源雙風(fēng)機(jī)控制采煤機(jī)、雙機(jī)拖動(dòng)的刮板機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)控制

8組合-采煤機(jī)、雙機(jī)拖動(dòng)的前后刮板機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)控制類(lèi)型與用途2023/7/2453思考題與習(xí)題5-4組合開(kāi)關(guān)與電磁啟動(dòng)器控制系統(tǒng)有何不同？5-5KBZ-2組合開(kāi)關(guān)有哪幾種控制方式？分別適用于哪些控制？5-6KBZ-2組合開(kāi)關(guān)有哪些保護(hù)和閉鎖功能？5-7KBZ-2組合開(kāi)關(guān)如何進(jìn)行調(diào)試？2023/7/2454第五章高產(chǎn)高效礦井的

采區(qū)供電及電氣控制第三節(jié)電牽引采煤機(jī)電氣控制系統(tǒng)2023/7/2455一、采煤機(jī)電牽引概述二、Electra1000采煤機(jī)電氣系統(tǒng)組成三、Electra1000采煤機(jī)電氣系統(tǒng)作用四、Electral000電牽引采煤機(jī)控制保護(hù)五、Electra1000采煤機(jī)的操作六、Electra1000采煤機(jī)的狀態(tài)顯示七、Electra1000采煤機(jī)電氣故障診斷第三節(jié)

電牽引采煤機(jī)電氣控制系統(tǒng)2023/7/2456一、采煤機(jī)電牽引概述1采煤機(jī)要求牽引特性1)牽引電動(dòng)機(jī)特性采煤機(jī)牽引特性按牽引速度范圍分為兩段。(1)恒牽引力矩階段。在割煤階段，滾筒與煤壁接觸，采煤機(jī)阻力較大，牽引電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n從零可達(dá)額定轉(zhuǎn)速nN。為充分發(fā)揮采煤機(jī)的力量但又不致?lián)p壞，要求采煤機(jī)恒定在允許的最大牽引力矩M下工作。故稱(chēng)為恒牽引力矩階段。由電動(dòng)機(jī)的力矩M與功率P的關(guān)系：M＝9550P/n

(2)恒功率階段。在調(diào)動(dòng)階段，滾筒與煤壁不接觸，此時(shí)沒(méi)有截割阻力，所需牽引力較小，要求牽引速度較高，牽引電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速?gòu)膎N至最大轉(zhuǎn)速nm為調(diào)動(dòng)速度。為了充分利用牽引電動(dòng)機(jī)的功率，采煤機(jī)恒定在允許的最大輸出功率Pm下工作。2023/7/24572) 牽引電機(jī)的四象限特性采煤機(jī)牽引系統(tǒng)除要求能兩個(gè)方向牽引外，還要既能提供與采煤機(jī)運(yùn)行方向一致的牽引力，又能提供與采煤機(jī)運(yùn)行方向相反的制動(dòng)力。這就是四象限牽引特性。如圖所示。第一、二象限V>0，采煤機(jī)正向運(yùn)行；第三、四象限V<0，采煤機(jī)反向運(yùn)行。第一、三象限牽引力F與運(yùn)動(dòng)方向V相同，牽引系統(tǒng)提供牽引力；第二、四象限牽引力F與運(yùn)動(dòng)方向V相反，牽引系統(tǒng)提供制動(dòng)力。2023/7/24582. 采煤機(jī)電牽引的特點(diǎn)(1)有良好的牽引特性，提供足夠的牽引力，并能進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)速和恒功率調(diào)速。(2)實(shí)現(xiàn)四象限牽引，可用在40o～50o傾角的煤層，而不需要其它防滑裝置。(3)采用可編程控制器和傳感器，反應(yīng)靈敏，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)。(4)傳動(dòng)效率高。采用電動(dòng)機(jī)完成采煤機(jī)牽引，省去了復(fù)雜的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)。(5)牽引部機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且尺寸小、重量輕，便于維護(hù)檢修。(6)各種參數(shù)的檢測(cè)、處理、控制、顯示為單一的電信號(hào)，省去了液壓信號(hào)到電信號(hào)、機(jī)械信號(hào)到電信號(hào)等轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，簡(jiǎn)單，可靠，故障少，維修量小。(7)具有完善的控制、檢測(cè)、診斷、顯示系統(tǒng)。能實(shí)現(xiàn)對(duì)采煤機(jī)的各種人工控制、遙控及自動(dòng)控制；能對(duì)運(yùn)行中的各種參數(shù)如電流、電壓、速度、溫度、水壓和負(fù)載等情況實(shí)時(shí)檢測(cè)，并控制采煤機(jī)做出相應(yīng)的處理；能當(dāng)某些參量超過(guò)允許值時(shí)，發(fā)出相應(yīng)的報(bào)警信號(hào)，并進(jìn)行必要的保護(hù)；能對(duì)采煤機(jī)的部件進(jìn)行自檢和故障診斷；能顯示運(yùn)行中各種參量的圖形和數(shù)據(jù)，并可向地面控制中心傳輸。從而為實(shí)現(xiàn)工作面的自動(dòng)。2023/7/24593. 電牽引采煤機(jī)的基本電氣結(jié)構(gòu)1) 采煤機(jī)的裝機(jī)數(shù)量及裝機(jī)容量一般裝有兩臺(tái)牽引電動(dòng)機(jī)，分別位于左、右牽引部的采煤機(jī)機(jī)身內(nèi)；裝有1～2臺(tái)交流液壓泵電動(dòng)機(jī)，為采煤機(jī)液壓系統(tǒng)提供動(dòng)力；對(duì)雙滾筒采煤機(jī)，裝有兩臺(tái)大功率交流截割電動(dòng)機(jī)，分別驅(qū)動(dòng)兩個(gè)滾筒，或用一臺(tái)大功率交流截割電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)滾筒。國(guó)內(nèi)外使用的電牽引采煤機(jī)一般裝有4～7臺(tái)電動(dòng)機(jī)，裝機(jī)功率500~1965kW，分別為1140V、3300V。Electra電牽引采煤機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖1-滾筒；2-破碎機(jī)及其電動(dòng)機(jī)；3-截割電動(dòng)機(jī)；4-牽引部；5-牽引電動(dòng)機(jī)；6-開(kāi)關(guān)室；7-變壓器室；8-牽引控制室；9-液壓功能箱；10-強(qiáng)力鏈軌2023/7/24602) 牽引電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型分為直流牽引和交流牽引兩大類(lèi)。(1) 直流電動(dòng)機(jī)牽引①直流串勵(lì)電動(dòng)機(jī)牽引。串勵(lì)電動(dòng)機(jī)牽引過(guò)負(fù)荷能力強(qiáng)，使用變流器的元件少，但兩臺(tái)牽引電動(dòng)機(jī)負(fù)荷分配不能調(diào)節(jié)，而且不能產(chǎn)生發(fā)電制動(dòng)，只能采用反接制動(dòng)或能耗制動(dòng)，制動(dòng)性能不夠理想。②直流它勵(lì)電動(dòng)機(jī)牽引。方式一是將兩臺(tái)電樞繞組串聯(lián)后再與一套四象限變流器相連，勵(lì)磁繞組并聯(lián)后再接到整流電路的輸出端。很好地解決了電動(dòng)與發(fā)電制動(dòng)的轉(zhuǎn)換，有良好的四象限運(yùn)行特性，但兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)負(fù)荷均衡無(wú)法控制，靈活性較差；方式二是將兩臺(tái)電樞繞組分別接于兩套四象限變流器上，勵(lì)磁繞組接法同方式一。不僅有良好的四象限運(yùn)行特性，還可進(jìn)行負(fù)荷均衡控制和差速保護(hù)、單電動(dòng)機(jī)牽引。但該方式多使用了一套四象限變流器，且象限轉(zhuǎn)換控制比方式一復(fù)雜。方式三是將兩臺(tái)電樞繞組串聯(lián)后再接于整流電路的輸出端。利用磁場(chǎng)反向?qū)崿F(xiàn)不同象限間轉(zhuǎn)換。由于四象限變流器為勵(lì)磁繞組供電，比為電樞繞組供電動(dòng)機(jī)牽引采用變頻器為交流電動(dòng)機(jī)供電?？刂萍夹g(shù)先進(jìn)，可以在四象限運(yùn)行。2023/7/2461二、Electra1000采煤機(jī)電氣系統(tǒng)組成

采煤機(jī)的電氣控制系統(tǒng)由電氣控制箱內(nèi)的三個(gè)室組成，分別為開(kāi)關(guān)室6、

變壓器室7和牽引控制室8。開(kāi)關(guān)室又分為左室和右室。左室中主要裝有主斷路器，高低壓熔斷器，控制電路變壓器，先導(dǎo)電路電阻/二極管元件，串行數(shù)據(jù)接口模塊，過(guò)電流保護(hù)模塊，以及破碎機(jī)、液壓泵、左右截割部等電動(dòng)機(jī)的過(guò)電流檢測(cè)器，截割電動(dòng)機(jī)的三相電流監(jiān)視器。右室中主要裝有無(wú)線控制器底座、管指示陣列、過(guò)電流保護(hù)模塊、負(fù)載電阻、截割電動(dòng)機(jī)監(jiān)視單元、可編程序控制器單元、繼電

器接口板。變壓器室中裝有變壓器、三相電抗器和牽引系統(tǒng)電流檢測(cè)器。牽引控制室中主要裝有勵(lì)磁控制模塊、電樞控制模塊漏電保護(hù)系統(tǒng)功率電阻、電樞連接器、勵(lì)磁連接器、顯示單元及牽引系統(tǒng)交流熔斷器。2023/7/2462三、Electra1000采煤機(jī)電氣系統(tǒng)作用

1.主回路

用于實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的電源控制。來(lái)自順槽開(kāi)關(guān)中的1140V電源，經(jīng)電纜接至采煤機(jī)主斷路器，還接有控制變壓器作為控制電源。主斷路器負(fù)載側(cè)有兩路出線，一路供給左、右截割電動(dòng)機(jī)；另一路經(jīng)接線端子分別供給液壓泵電動(dòng)機(jī)、破碎機(jī)電動(dòng)機(jī)、牽引變壓器。牽引變壓器進(jìn)線1140V，出線460V，經(jīng)牽引整流電路變?yōu)橹绷鞴┙o牽引電動(dòng)機(jī)。2023/7/2463三、Electra1000采煤機(jī)電氣系統(tǒng)作用

2.控制變壓器二次側(cè)用來(lái)向各輔助回路供電。輸出A為交流230V向1~4#直流電源供電，分別向電動(dòng)機(jī)監(jiān)測(cè)單元、比較器的串行數(shù)據(jù)接口單元，電動(dòng)機(jī)監(jiān)測(cè)單元的閉鎖繼電器電路，可編程序控制器，過(guò)電流保護(hù)模塊供電。輸出B也是交流230V向四個(gè)直流電源供電，5＃直流電源向先導(dǎo)電路、無(wú)線接收器和牽引方向繼電器電路；6#直流電源向所有的光電耦合器電路和管監(jiān)視電路供電；本安型直流電源向所有的電磁閥線圈供電；隔爆兼本安型直流電源向瓦斯傳感器和氙指示器供電。輸出C為交流15V，向漏電保護(hù)電路供電。上述直流電源均具有短路保護(hù)功能，當(dāng)負(fù)載發(fā)生短路故障時(shí)，自動(dòng)切斷直流供電；當(dāng)故障排除后自動(dòng)投入直流電源。2023/7/2464四、Electral000電牽引采煤機(jī)控制保護(hù)1.采煤機(jī)電源的控制和保護(hù)采煤機(jī)電源來(lái)自順槽的組合開(kāi)關(guān)，通常采用先導(dǎo)控制，先導(dǎo)回路如圖。1)接通采煤機(jī)電源未按采煤機(jī)上起動(dòng)按鈕時(shí)，由于R限流，小于K線圈吸合電流，K不吸合。當(dāng)按下起動(dòng)按鈕后R被短路，電流大于K線圈吸合電流而吸合接點(diǎn)K，從而使接觸器的主觸頭吸合，接通采煤機(jī)電源。當(dāng)松開(kāi)起動(dòng)按鈕后，電阻R又串入起到限流節(jié)電作用，此時(shí)電流仍大于繼電器的維持電流，繼電器維持在吸合狀態(tài)。2)斷開(kāi)采煤機(jī)電源當(dāng)按下停止按鈕或緊急停止按鈕后，由于電流等于零，繼電器K無(wú)電釋放，其接點(diǎn)K斷開(kāi)接觸器線圈電路，使得接觸器主觸頭KM斷開(kāi)采煤機(jī)電源。2023/7/24653)保護(hù)采煤機(jī)主斷路器的輔助接點(diǎn)1QF在先導(dǎo)回路中起著閉鎖作用。由于它與主斷路器在機(jī)械上是聯(lián)動(dòng)的，如主斷路器不合閘，1QF不通，先導(dǎo)回路無(wú)法接通，前級(jí)開(kāi)關(guān)就不能向采煤機(jī)送電；反之，如主斷路器跳閘，1QF接點(diǎn)打開(kāi)，先導(dǎo)回路就被切斷，前級(jí)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，自動(dòng)終止向采煤機(jī)供電。先導(dǎo)回路還有線路故障自動(dòng)保護(hù)功能。當(dāng)先導(dǎo)回路開(kāi)路時(shí)，因無(wú)電流，K線圈以及KM線圈釋放，切除采煤機(jī)電源；當(dāng)先導(dǎo)回路短路時(shí)，二極管V被短接，流過(guò)直流繼電器K的電流就變成交流，也不能使直流繼電器K吸合。2023/7/2466（2）勵(lì)磁控制模塊控制據(jù)電樞電壓調(diào)節(jié)兩臺(tái)牽引電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電流。當(dāng)電樞電壓≤額定值時(shí)，該模塊使勵(lì)磁電流恒定，牽引電機(jī)為恒轉(zhuǎn)矩運(yùn)行方式；到電樞電壓＞額定值時(shí)，該模塊控制使勵(lì)磁電流減小，牽引電機(jī)為恒功率運(yùn)行方式。2.采煤機(jī)牽引電動(dòng)機(jī)的控制和保護(hù)1) 牽引系統(tǒng)的控制（1）電樞模塊控制需牽引時(shí)，牽引電機(jī)電動(dòng)運(yùn)行下，向牽引電機(jī)電樞供電，據(jù)微處理器控制信號(hào)，調(diào)節(jié)輸出電壓，從而調(diào)節(jié)牽引電機(jī)轉(zhuǎn)速。需制動(dòng)時(shí)，牽引電機(jī)處于發(fā)電運(yùn)行下，電樞模塊將制動(dòng)中產(chǎn)生的功率反饋給電網(wǎng)。通過(guò)自動(dòng)調(diào)節(jié)牽引電機(jī)轉(zhuǎn)速，限制截割和牽引電機(jī)電流不超過(guò)最大值，實(shí)現(xiàn)恒功率調(diào)節(jié)。2023/7/24672) 牽引系統(tǒng)的電氣保護(hù)(1)勵(lì)磁電流消失保護(hù)繼電器。因直流電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電流為零會(huì)引起“飛車(chē)”事故。該繼電器串接于勵(lì)磁回路中，回路電流正常時(shí)該繼電器吸合；電流下降到＜最小勵(lì)磁電流值或突然消失時(shí)，該繼電器釋放，切斷牽引系統(tǒng)電源(2)制動(dòng)器釋放繼電器。采煤機(jī)停止?fàn)恳龝r(shí)，該繼電器失電，其接點(diǎn)切斷制動(dòng)器光電耦合回路，制動(dòng)器在彈簧的作用下閘住采煤機(jī)使之不能滑動(dòng)；反正，采煤機(jī)需要牽引時(shí)，該繼電器吸合，制動(dòng)器松閘允許采煤機(jī)運(yùn)行。(3)牽引故障保護(hù)繼電器。在牽引系統(tǒng)的微處理器程序出錯(cuò)或牽引電動(dòng)機(jī)嚴(yán)重超速時(shí)，切斷牽引系統(tǒng)的電源，防止故障擴(kuò)大。(4)漏電保護(hù)繼電器。牽引系統(tǒng)中發(fā)生漏電故障時(shí)，漏電保護(hù)模塊接收到零序電流互感器的信號(hào)，立即驅(qū)動(dòng)漏電保護(hù)繼電器使其吸合，該繼電器常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，將漏電故障信號(hào)輸入采煤機(jī)的可編程序控制器，可編程序控制器立即斷開(kāi)采煤機(jī)的先導(dǎo)電路，切斷采煤機(jī)的供電電源。2023/7/24683.電動(dòng)機(jī)的保護(hù)1) 過(guò)流保護(hù)各電動(dòng)機(jī)都設(shè)有電流檢測(cè)器，檢測(cè)到的電流信號(hào)均送往過(guò)電流保護(hù)模塊，這個(gè)模塊中有兩個(gè)可編程序控制器的輸入觸點(diǎn)，一個(gè)為短路電流信號(hào)，另一個(gè)持續(xù)過(guò)載信號(hào)。當(dāng)其中之一動(dòng)作時(shí)，可編程序控制器將斷開(kāi)先導(dǎo)電路使電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。還可將檢測(cè)到的電動(dòng)機(jī)電流信號(hào)饋送到電動(dòng)機(jī)顯示單元，按額定電流百分比顯示電動(dòng)機(jī)實(shí)際電流。過(guò)電流保護(hù)模塊的短路保護(hù)分為三擋，分別為額定電流的1000%、800％、600％。整定的方法是將短路保護(hù)模塊中未標(biāo)數(shù)字的接線柱，與標(biāo)有1000、800、600的三個(gè)接線柱中的一個(gè)，用短路片連接起來(lái)。如與標(biāo)有800的接線柱短接，即表明短路保護(hù)整定值為額定電流的800％，當(dāng)電動(dòng)機(jī)電流達(dá)到此值時(shí)，保護(hù)立即動(dòng)作。過(guò)電流保護(hù)模塊中的持續(xù)過(guò)載保護(hù)，遵循反時(shí)限規(guī)律，過(guò)載保護(hù)動(dòng)作值設(shè)為額定電流的105％，當(dāng)電動(dòng)機(jī)電流超過(guò)此值投入過(guò)載保護(hù)，且超過(guò)的電流值越大，保護(hù)動(dòng)作的時(shí)間越早，反之越遲。2023/7/24692) 溫度保護(hù)每個(gè)電動(dòng)機(jī)都設(shè)有溫度檢測(cè)器，溫度檢測(cè)由4個(gè)電阻式溫度檢測(cè)器和兩套固定溫度檢測(cè)器組成。4個(gè)電阻式溫度檢測(cè)器分別檢測(cè)電動(dòng)機(jī)定子繞組、冷卻水和兩個(gè)軸承的溫度，把檢測(cè)到的信號(hào)不斷地送到電動(dòng)機(jī)顯示單元中，順序顯示出各溫度值。電動(dòng)機(jī)監(jiān)測(cè)單元中裝有對(duì)應(yīng)的4個(gè)溫度繼電器，當(dāng)這些信號(hào)值超過(guò)警戒值時(shí)，牽引電動(dòng)機(jī)自動(dòng)降低轉(zhuǎn)速并發(fā)出報(bào)警信號(hào)；超過(guò)最大限制值時(shí)，將自動(dòng)切斷牽引電動(dòng)機(jī)的電源，使采煤機(jī)停止?fàn)恳?，這就構(gòu)成了截割電動(dòng)機(jī)的一級(jí)溫度保護(hù)。兩套固定溫度檢測(cè)器用來(lái)檢測(cè)電動(dòng)機(jī)定子繞組和冷卻水的溫度，由可編程序控制器實(shí)時(shí)處理，當(dāng)溫度超限時(shí)自動(dòng)切斷電源，構(gòu)成了截割電動(dòng)機(jī)的二級(jí)溫度保護(hù)。2023/7/2470五、Electra1000采煤機(jī)的操作1.采煤機(jī)電源的合閘和分閘(1) 試驗(yàn)位置。斷路器手柄處于該位置時(shí)，采煤機(jī)不能運(yùn)行，可通過(guò)監(jiān)視單元模擬采煤機(jī)運(yùn)行，對(duì)采煤機(jī)的運(yùn)行狀況進(jìn)行全面的試驗(yàn)和查。一般在采煤機(jī)首次運(yùn)行前或發(fā)生故障修復(fù)后進(jìn)行采煤機(jī)試驗(yàn)。(2) 運(yùn)行位置。斷路器手柄處于該位置時(shí)，先導(dǎo)回路中的輔助接點(diǎn)1QF閉合，按下采煤機(jī)的起動(dòng)按鈕，接通給采煤機(jī)供電的平巷開(kāi)關(guān)先導(dǎo)回路，采煤機(jī)電源接通，可編程序控制器單元上的三相電源指示燈(R、S、T)亮，采煤機(jī)上的所有交流電動(dòng)機(jī)、牽引部和各種液壓功能均處于待工作狀態(tài)，可以選擇操作控制方式，然后進(jìn)行采煤機(jī)的運(yùn)行操作。(3) 斷開(kāi)位置。停止采煤機(jī)運(yùn)行時(shí)，如采煤機(jī)正在牽引運(yùn)行，應(yīng)先將牽引速度減小到零，然后扳動(dòng)停止或緊急停止按鈕，再將主斷路器手柄扳到斷開(kāi)位置，并將手柄拿走，最后把為采煤機(jī)供電的開(kāi)關(guān)斷開(kāi)并鎖定。使采煤機(jī)固定在斷電狀態(tài)，防止在故障時(shí)或檢修中隨意合閘。2023/7/24712. 采煤機(jī)操作控制方式選擇控制方式選擇是由選擇手柄完成。該手柄共有8個(gè)位置。位置l—手動(dòng)控制。采煤機(jī)牽引由牽引速度和方向手柄控制。位置2—無(wú)線模式1控制。發(fā)射控制器B起作用，A不起作用。位置3—無(wú)線模式2控制。發(fā)射器A起控制作用，B不起作用。位置4—無(wú)線模式3控制。發(fā)射器A控制采煤機(jī)左邊液壓功能，發(fā)射器B控制采煤機(jī)右邊液壓功能。采煤機(jī)運(yùn)行中AB發(fā)射器均不許關(guān)閉。如發(fā)射器A先操作，牽引控制權(quán)就歸控制器A所有，反之亦然。兩控制器同時(shí)操作，采煤機(jī)將不予理睬。位置5—無(wú)線模式4控制。發(fā)射器B控制采煤機(jī)左邊液壓功能；發(fā)射器A控制采煤機(jī)右邊的液壓功能，其它情況與位置4相同。位置6—就地模式1控制。采煤機(jī)右邊就地控制器能進(jìn)行控制。位置7—就地模式2控制。采煤機(jī)左邊就地控制器能進(jìn)行控制。位置8—就地模式3控制。采煤機(jī)左、右就地控制器同時(shí)參與控制，控制過(guò)程與位置4相同，只是左就地控制器取代發(fā)射器A，右就地控制器取代發(fā)射器B。2023/7/24723. 采煤機(jī)的運(yùn)行操作采煤機(jī)的運(yùn)行操作，主要是對(duì)牽引和液壓功能的操作。1) 手動(dòng)操作左牽引：將手柄往里按壓到手柄可以逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)過(guò)的角度越大，向左牽引的速度越高。右牽引：將手柄回到停止位置，再將手柄進(jìn)一步往里按壓到手柄可以順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)過(guò)的角度越大，采煤機(jī)向右牽引的速度越高。2023/7/24732)就地操作和無(wú)線操作就地操作控制器與無(wú)線發(fā)射器相同（如圖）。(1)打開(kāi)遙控器。第一行左邊的按鍵一次按下使發(fā)射器打開(kāi)。否則認(rèn)為發(fā)射器故障而斷。(2)采煤機(jī)斷電。按第一行中間按鍵，選中就地控制方式，可斷采煤機(jī)電源。(3)牽引系統(tǒng)操作。先按第二行中間“請(qǐng)求/停止?fàn)恳I”請(qǐng)求牽引，向左牽引按左鍵，向右牽引按右鍵。按第三行左邊“加速鍵”不放，開(kāi)始加速，到所需轉(zhuǎn)速后放開(kāi)，以此速度運(yùn)行。若按第三行右邊“減速鍵”不放到所需轉(zhuǎn)速后放開(kāi)。若直接按下第二行中間按鈕，則停止?fàn)恳?。若改變運(yùn)行方向，須先按“停止?fàn)恳I”，再按“牽引方向選擇鍵”，最后再按“加速鍵”。(4) 液壓功能和破碎機(jī)操作。按第四、五行左鍵使左搖臂上升和下降，按其中鍵使破碎機(jī)上升和下降，按其右鍵使右搖臂上升和下降。按第六、七行左鍵使左擋煤板順時(shí)針和逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，按其中鍵分別灑水和停止灑水，按其右鍵右擋煤板順時(shí)針和逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。2023/7/2474六、Electra1000采煤機(jī)的狀態(tài)顯示顯示單元外形如圖所示。顯示單元有4種顯示模式，通過(guò)電樞控制模塊上的“MODE”(模式)、“UP”(上)、“DOWN”(下)三個(gè)按鈕進(jìn)行切換。(1)顯示模式1，上行用ft／min(英尺/分)顯示牽引速度。按“UP”鈕，轉(zhuǎn)換為m／min單位。按“DOWN”鈕，從實(shí)際速度轉(zhuǎn)換到參考速度。下行用“L”、“R”、“][”“”符號(hào)分別表示左牽引電動(dòng)機(jī)、右牽引電動(dòng)機(jī)、主變壓器和電樞控制模塊的變流元件散熱器。符號(hào)旁條狀圖顯示該器件溫度。如溫度＜報(bào)警值，條狀圖空白。如溫度＜報(bào)警值的10℃，條狀圖將充滿。如溫度＞報(bào)警值，條狀圖閃動(dòng)。如溫度超過(guò)最大限值，上行顯示“OVERTEMP”(溫度超限)，下行顯示溫度數(shù)值，并切斷牽引系統(tǒng)的電源。(2)顯示模式2，上行顯示以m／min為單位的牽引速度，按“UP”或“DOWN”鈕也不能改變顯示內(nèi)容。下行循環(huán)模式l中器件實(shí)際溫度。(3)顯示模式3，顯示與牽引系統(tǒng)和牽引狀態(tài)有關(guān)的197個(gè)參數(shù)，每個(gè)參數(shù)包括三項(xiàng)內(nèi)容，即參數(shù)序號(hào)、參數(shù)名稱(chēng)和參數(shù)值。(4)顯示模式4，上行顯示同模式2，下行顯示分區(qū)段控制狀態(tài)。即將工作面分若干區(qū)段，可預(yù)先設(shè)定每區(qū)段所允許的最高速度。下行的前四位顯示采煤機(jī)所處區(qū)段序號(hào)，后四位顯示采煤機(jī)實(shí)際牽引速度占額定牽引速度百分比