智能930采煤机说明书内容(新)

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目录 (11)
第一部分电气系统简介 (22)
1.机型 (22)
2.机组的供电 (33)
3.特点 (33)
4.电气系统的基本配置 (33)
5.电气系统的监测、保护 (44)
第二部分电气控制系统的原理 (44)
1.电源部分: (44)
2.采煤机的启动控制回路 (44)
3.运输机控制回路 (44)
4.采煤机的控制及保护 (55)
第三部分高压控制箱 (55)
1.功能 (55)
2.高压箱内部主要元器件的功能和参数 (66)
第四部分牵引控制箱 (77)
1.功能 (77)
2.控制箱内部主要元器件的功能和参数 (77)
第五部分变频牵引控制系统 (99)
1.牵引系统电源： (99)
2.变频器工作原理： (99)
3.变频装置参数： (1010)
第六部分监控中心 (1111)
1.监控中心结构组成 (1111)
2.电源 (1111)
3.控制中心的接口 (1212)
4.控制中心 (1212)
5.监测中心 (1212)
6.控制中心的保护设置和屏蔽 (1313)
第七部分遥控系统功能及原理 (1313)
1.遥控器和端头站均有以下操作功能： (1414)
2.遥控系统工作原理： (1414)
3.遥控系统具有以下特点： (1414)
第八部分电气系统操作 (1515)
1.警告 (1515)
2.系统运行操作 (1515)
第九部分参数显示器 (1717)
1.参数显示器操作按钮 (1717)
2.画面内容及保护设置 (1717)
第十部分维护 (2323)
1.日常检查（断电） (2323)
2.周检查 (2424)
3.月检查 (2424)
附录A 变频装置使用指南 (2525)
一.变频装置维修时的安全性能措施 (2525)
二.变频装置特性及控制盘说明 (2525)
三.变频装置的故障跟踪 (2626)
附录B 变频装置常见故障信息 ................. 错误!未定义书签。

错误!未定义书签。

第一部分电气系统简介
1.机型MGTY400/930—3.3D
MG—滚筒式采煤机
TY—太原
400—单向截割功率
930—装机总功率
3.3—供电电压3300V
D—电牵引
2.机组的供电
2.1 单电缆供电 2.2 供电电缆：
MCP 3×95+1×35+4×6 (控制芯线带金属屏蔽，用户自备。

)
3.特点
3.1 多电机横向布置，抽屉式结构，安装维护方便
3.2 机载式交流变频调速，汉化的变频人机界面，一拖一(或一拖二)牵引方式。

3.3 关键的电气部件全部采用进口件，提高了系统的可靠性。

3.4 低功耗的遥控系统，免充电式无线发射，可离机操作，既增加了安全性，而且待机时间长。

3.5 采用大屏幕液晶显示器，提供全中文显示界面，系统参数显示全面准确。

3.6 系统保护齐全，增加了的使用寿命。

3.7 保护系统根据工况可灵活的开启和屏蔽，为应急故障处理提供方便。

3.8 电控系统具有一定的故障自诊断功能，缩短了故障排除时间。

3.9 可以实现数据的远距离传输。

4.电气系统的基本配置
表一：
名称 数量 型号 规格
备注
截割电机 2 YBC-400G 3300V,400KW,90A 1475rpm H 级 2MPa 水冷 隔爆型
工作制 连续
油泵电机 1 YBCB-20G 3300V/20KW/6A 牵引电机 2 YBQYS-55 380V/55KW/105A
高压控制箱 1 特制专用 牵引控制箱 1 特制专用
端头控制站 2 FYJ(A) 12V 本安电源供电 遥控发射机 6 FYF(A) 两节5号电池供电 碱性电池 本安型数据采集站 1 特制专用 12V 本安电源供电 语音报警
1
KXB-Ⅲ
12V 本安电源供电
防爆分线盒1LJB-1-20一进八出
5.电气系统的监测、保护
5.1 在采煤机上完成截割电机的温度监测及热保护
5.2 油泵电机的温度监测及热保护
5.3 牵引变压器的温度监测及热保护
5.4 对截割电机和牵引电机恒功率控制和过载保护
5.5 电机的漏电闭锁控制
5.6 完成对运输机的闭锁控制
5.7在采煤机上完成泵站的压力、温度监测及保护
5.8在采煤机上完成冷却水的压力监测及保护
5.9在采煤机上完成齿轮传动系统的温度监测
第二部分电气控制系统的原理
1.电源部分:
电气控制系统的控制电源有:AC220V、DC24V、本安12V
AC220V由控制变压器提供，作为监控装置的工作电源和真空接触器的控制电源。

DC24V电源由容量为DC24V、10A开关电源模块提供,作为调高、制动电磁阀以及液晶显示器的电源。

本安12V电源由容量为DC12V、1.5A本安电源模块提供，向控制系统的本安电路供电。

2.采煤机的启动控制回路
采煤机的控制芯线其中两芯用于采煤机控制回路，远方二极管设在按钮板上，主启的自保点由PLC输出控制的继电器触点控制。

3.运输机控制回路
采煤机的控制芯线其中两芯用于运输机控制回路，这两芯线通过采煤机
按钮板的运闭按钮串接到运输机的控制回路，从而实现运输机的控制。

4.采煤机的控制及保护
4.1顺槽开关箱的启动、停止控制。

4.2运输机的闭锁控制。

4.3由端头站、操作面板和遥控装置实现采煤机牵引和摇臂调高控制。

4.4 截割电机热保护
在左右截割电机内设有PT100热敏电阻，热敏电阻接入高压箱多路数据采集站通过数据通讯送到控制中心。

当任何一台电机温度达135℃，控制系统发出报警信号提示，当任何一台电机温度达155℃时，控制中心输出信号将采煤机的控制回路切断。

4.5截割电机负荷控制
为了保护截割电机，采用两个电流互感器分别检测左右截割电机的单相电流，当任何一台截割电机的电流大于额定电流时，采煤机发出减速信号，直至电机退出超载区域，如果在设定的时间内，采煤机的电流仍未退出超载区域，控制中心输出信号将采煤机的控制回路切断。

4.6 牵引电机负荷控制
为了保护牵引电机，采用两个电流互感器分别检测左右牵引电机的单相电流，当任何一台牵引电机的电流大于额定电流时，采煤机发出减速信号，直至电机退出超载区域。

4.7 漏电闭锁保护控制
为了保护电机，在采煤机上配套了3300V漏电闭锁装置，分别对左右截割电机、泵站电机送电前进行漏电保护，当任何一台电机漏电时，采煤机发出漏电报警提示，同时将发出闭锁信号，禁止给采煤机漏电的电机供电。

第三部分高压控制箱
1.功能
电控箱位于主机架的中央，它可以在采空侧方便的推入和抽出，主要功能是完成采煤机的电源引入和分配，以及高压电气装置的监测数据的采集传输。

2.高压箱内部主要元器件的功能和参数
2.1 隔离开关
电控箱内设有一台隔离开关，用来接通和切断从顺槽开关送来的高压电源。

隔离开关的触头上有灭弧装置，特殊的情况下可带负荷切断电源。

在开关转轴边有一机械连锁装置，带动已行程开关通过控制系统来控制磁力启动器的控制回路，以保证隔离开关不带电操作。

一般情况下，需检查故障或检修采煤机时，应拉开隔离开关，以防误动作。

设备在井下闲置几天不用时，应拉下隔离开关。

额定电压 3300V
额定电流 350A
2.2 牵引变压器
高压箱内设有一台牵引变压器，是给牵引控制箱中变频器提供供电电源。

型号 SC-150/3.3
额定输入 AC3300V，50HZ
额定输出 AC380V，50HZ
额定容量 150KVA
绝缘等级 F级
相数三相
连接线 Y/Y0
结构特征干式真空环氧树脂浇铸
冷却方式采用电控箱水套冷却
2.3 控制变压器
给采煤机的控制回路以及监控系统提供交流控制电压
额定容量 1KVA
额定输入 AC3300V，50HZ
额定输出 AC220V
2.4 霍尔电流互感器
电控箱内设五个霍尔电流互感器，是为检测两个截割电机、一个泵站电机和两个牵引电机而设置的。

额定输入 AC200A
额定输出 DC4-20mA
2.5 真空接触器
内设三个3300V真空接触器，是为实现整机分步启动控制而设置的。

额定电压：AC3300V
控制电压：AC220V
2.6 漏电闭锁装置
内设三个3300V漏电闭锁装置，是为监测截割电机和泵站电机绝缘而设
置的。

2.7多路数据采集通讯站
将高压箱内的各种采集数据处理后，通过RS-485传到控制箱，监测中心主机进行显示、控制。

2.8 双极空气断路器
对控制回路的短路故障进行保护。

第四部分牵引控制箱
1.功能
控制箱位于主机架中央，它可从采空侧方便地推入和抽出，主要功能是完成采煤机的控制、监测、显示和数据的传输。

2.控制箱内部主要元器件的功能和参数
2.1 监控装置：对采煤机的各种动作进行控制,为确保采煤机的各种执行动作准确无误，提供保障；并对采煤机进行工况监视、在线故障诊断，确保设备在恶劣环境下以最佳状态运行，提供可靠的依据，同时将监测到的采煤机工况以通讯方式传输到采煤机机载显示装置，顺槽远程监控台以及地面监控室。

监控装置内部由上下两部分，下面部分为控制中心，上面部分为监测中心。

2.2 变频调速装置：
在电控箱内装有两台变频器，每一台变频器驱动一台牵引电机，两台变频器之间通过航空插头经屏蔽电缆进行数据传输，确保两台牵引电机实现功率平衡。

本采煤机根据用户的要求和工作面的状况的不同，变频器的配置不同，两象限变频器用于近水平工作面或小倾角工作面，四象限变频器用于大倾角工作面使用。

2.3 快速熔断器：
是为保护变频器而在变频器的输入端配套了三支快速熔断器。

2.4 参数显示器：
采用8英寸先进彩色液晶界面，通过与PLC通讯实时监测显示系统的运行状态，设置系统的保护、控制参数，同时对系统的故障进行提示，历史故障信息进行记录，全中文的液晶显示器。

SB4按钮 3启，右截割电机送电。

SB5按钮主停，顺槽开关断电。

SB6按钮左行，左行采煤机左行增速（右行减速），双功能按钮。

SB7按钮右行右行采煤机右行增速（左行减速），双功能按钮。

SB8按钮牵停变频器停止输出。

SB9按钮左升采煤机左摇臂上升。

SB10按钮左降采煤机左摇臂下降。

SB11按钮右升采煤机右摇臂上升。

SB12按钮右降采煤机右摇臂下降。

SB13按钮运闭运输机闭锁。

SB14按钮挡升采煤机挡煤板上升。

SB15按钮挡降采煤机挡煤板下降。

SB16按钮顺槽开关先导回路试验。

第五部分变频牵引控制系统
本变频器是专为采煤机机载提供的改制变频器，它的低频特性，起动扭矩等能适合于采煤机的运行特性。

设计的运行频率是 1.5Hz-84Hz。

启动为零速满转矩启动，1.5Hz-50Hz是恒扭矩调速，对应采煤机的牵引速度为0-7.7m/min，50Hz-84Hz是恒功率调速,对应采煤机的牵引速度为7.7-12.8m/min，根据配套变频器的不同，采煤机采用制动方式不同。

普通两象限变频器采用单一的液压制动，四象限变频器既采用液压制动，变频器自身还能实现回馈制动，变频器的详细说明见附录A。

1.牵引系统电源：
牵引系统是由顺槽开关经1QF隔离开关送给1T变压器，变压器把AC3300V变成AC380V后送出，经快速熔断器作为变频器的电源。

2.变频器工作原理：
变频器是采煤机的牵引驱动部分的调速装置，行走速度及出力大小由它控制电机来完成。

变频器元件选用进口西欧ABB最新产品，功能多，保护全，抗干扰，耐高温，控制方便灵活。

本变频装置采用直接转矩控制技术(DTC)控制电机,提供了先进的标准功能精确的控制鼠笼电机的速度和转矩,具有完善的电压选择和功率选择。

本型号采煤机根据煤矿工作面情况的不同、用户要求不同可配置两象限变频器或四象限变频器。

两象限变频器适用于近水平工作面或工作面倾角不太大的煤矿配套采煤机使用，四象限变频器适用于大倾角工作面，通常工作面的倾角25°以上配置。

2.1两象限变频器：
如下图所示，三相交流电输入变频器时母线无电压，先通过充电电路R、D给母线充电，当母线电压充到60%以上时电源板工作，可控硅控制回路、主控板开始检测工作，无故障时可控硅控制回路触发整流单元使三相交流电变成脉动直流送到母线，再通过母线电容滤波变成平滑的直流电。

当主控板接收到外部给定行走信号及给定速度时，主控板发出信号给IGBT触发板，使IGBT触发板驱动逆变单元输出响应的给定频率和电压。

短时过载电流 1.5Ie
适配电机功率 132kW
最高运行温度 85℃
过流跳闸 2.75Ie
过压跳闸 1.3Ue
欠压跳闸 0.65Ue
冷却方式 IGBT底板水套冷却
第六部分监控中心
1.监控中心结构组成
监控中心是电牵引采煤机的核心部分，它包括控制中心和监测中心两部分组成，下部分为控制中心，上部分为监测中心，通过航空插头插座将控制
2.电源
控制中心的输入电源为AC220V。

3.控制中心的接口
在控制中心的面板上共有10个接口插座，如图所示，用来输入、输出信号实现整机的控制和监测。

PB01 本安插座：向端头控制站和其它本安系统提供本安电源，并接收本安信号的通道。

PB02 电磁阀插座：连接调高电磁阀和制动电磁阀的电源通道。

PB03 监测插座：用来传输采煤机各保护检测点信息通道。

PB04 参数显示：用来向参数显示器传输信号的通道。

PB05 主控器和辅控器的连接通道。

PB06 按钮板：接收控制箱面板上操作信号的通道。

PB07 辅控插座：AC220控制电源及控制回路的通道。

PB08 变控插座：向变频器提供控制信号的通道，是变频器和控制中心连接的桥梁。

PB09 功能显示：用来向功能显示器提供电源和信息的通道。

4.控制中心
控制中心采用工业可编程序逻辑控制器PLC对采煤机各种工作状态进行控制。

可以说，它就是采煤机的大脑，控制箱按钮板、端头站及遥控器上的操作按钮，把各种操作信号送给控制中心，控制中心根据各种逻辑关系，输出控制信号，送给执行部件，参与各种控制。

同时控制中心接受到监测中心送来的采集数据，进行分析判断后输出保护控制动作和故障信息显示。

控制中心的组成要素：可编程序控制器、开关电源模块、继电器隔离驱动板
可编程序控制器；本系统采用的是具有高可靠性、高性能特点的FX系列可编程序控制器实现对整机的控制、保护。

开关电源模块：系统配置AC220V/DC24V直流电源模块，为采煤机液压系统的控制电磁阀、显示器以及漏电闭锁装置供电。

继电器隔离驱动板：为了保护可编程序控制器不被控制对象的大电流损坏，在可编程序控制器的输出端加隔离继电器实现对被控对象的控制，从而保护了可编程序控制器。

5.监测中心
监测中心完成整机的数据采集，同时将采集到的数据分别送到控制中心和顺槽远控操作台以及地面监控室，实现机组和地面的监测控制，并将本安信号转换为非本安信号提供给控制中心。

监测中心的组成要素：数据采集通讯主机、本安隔离转换板、本安电源模块
数据采集通讯主机：接收各采集分站的数据、实现数据的远传通讯控制。

本安隔离转换板：将本案信号转化为非本安信号后参与整机的控制。

本安电源模块：提供DC12V本安电源，为本安电路供电。

6.控制中心的保护设置和屏蔽
采煤机整机电气系统保护设置和屏蔽是通过参数显示器对控制中心进行设置的，保护的功能和控制的动作主要有以下几项：
6.1 截割电机过温：整机断电停机
6.2牵变过温：牵引停机
6.3 泵站电机漏电：泵站电机闭锁不能送电
6.4 左截漏电：左截割电机闭锁不能送电
6.5 右截漏电：右截割电机闭锁不能送电
6.6 牵引电机漏电：牵引变压器不能得电
6.7 变频器故障：牵引停机
6.8 水压太低：牵引停机
6.9 水压太高：牵引停机
6.10左截割电机过流：在设定的时间内先减速，超过设定的时间，仍然过流，断电停机
6.11右截割电机过流：在设定的时间内先减速，超过设定的时间仍然过流，断电停机
6.12瓦斯超限：瓦斯超过规定值断电停机。

以上超限保护动作或误动作都可以被屏蔽，均可通过参数显示器的开关量设置进行屏蔽，当设置项右端的方框内划钩保护功能起作用。

当设置项右端的方框内空白时，保护监测被关闭不能进行保护动作，采煤机的所有保护动作可在故障记录里被查询。

第七部分遥控系统功能及原理
遥控系统是本质安全型系统。

遥控器采用世界最先进的低功耗芯片，自行研制，具有体积小重量轻，抗震、防摔、防水，经久耐用等特点。

遥控接收机（端头站）采用不锈钢壳体并腐蚀字体既既美观大方又可防止生锈。

3.遥控系统具有以下特点：
3.1遥控发射机使用普通的两节5号碱性电池供电，不用充电，工作电流小于10ｍA，待机耗电小于60uA，从而使两个5号电池在正常工作情况下可持续两个月以上，既减轻矿工的班班充电检查烦琐工作，又保证可换班不换遥控器的工作，提高遥控的利用率。

3.2遥控器防护等级IP67。

壳体选用ABS添加阻燃材料及玻璃钢纤维，按钮外护套采用进口抗老化硒胶既柔软易密封又富有弹性，并在外壳上安装减震防摔装置，使遥控器不怕水、不怕摔。

3.3遥控器电源开关使用磁性开关，外围没有电源旋钮等先进的措施，使遥控装置的寿命大大提高，更适合煤矿井下使用。

3.4遥控器按键采用进口微动行程开关。

寿命长达20万次以上，杜绝了
薄膜微动开关的易损坏弊病。

3.5遥控接收端头站采用N+1芯线控制，杜绝了总线通讯控制易受干扰的弊病。

3.6遥控接收端头站防护等级IP67。

采用不锈钢壳体，进口德国防水不锈钢插头。

3.7遥控接收端头站采用本安12V电源供电，电流小于140mA。

第八部分电气系统操作
1.警告
为保障采煤机可靠运行，正常操作，操作人员必须遵守以下操作规程。

1.1操作人员必须熟悉采煤机各电气设备的位置，作用，性能，特别是按钮的功能，方可操作。

1.2严格执行操作程序，禁止无冷却水的条件下开机采煤。

1.3操作人员必须学会观察采煤机各显示窗的内容，根据显示窗的内容判断采煤机的运行状况。

1.4严禁带故障运行，以免发生事故。

2.系统运行操作
采煤机整个系统操作包括，控制面板操作、左右端头站操作、遥控器操作三个部分。

按功能可分为三个操作内容,一是主回路操作：包括主启、1启、2启、3启、主停，先导回路试验，运输机闭锁。

二是牵引系统操作：包括采煤机左行，采煤机右行, 采煤机停止牵引。

三是摇臂升降操作：包括左摇臂上升，左摇臂下降，右摇臂上升，右摇臂下降下面按功能分别说明：
2.1主回路启动操作
2.1.1主回路启动按钮有四个，设计在控制箱面板上，具体操作如下。

将隔离开关手把合上，按主启按钮，顺槽开关启动，采煤机得电，同时开始漏电检测，漏电监测15秒后，方可开始分步启动，当有漏电时，控制中心闭锁漏电回路不能送电。

2.1.2若油泵电机、牵引电机不漏电，按1启按钮，接触器吸合。

2.1.3若左截割电机不漏电，按2启按钮，左截割电机得电。

2.1.4若右截割电机不漏电，按3启按钮，右截割电机得电。

2.2主回路停电操作
采煤机主停有三处可以操作，控制箱、左右端头站、遥控发射机。

需要主停时，按以上三个主停按钮的其中之一即可。

2.3先导试验操作
从顺槽开关箱到采煤机的电缆中的两根先导控制线，可以通过先导按钮检测，按下先导按钮时，在功能显示盘上的先导指示灯亮，说明先导回路正常，采煤机可以启动，否则采煤机不能上电。

2.4运输机停止操作
采煤机控制箱上有一个运闭自锁按钮，当检修采煤机或需要停止运输机时，按下运闭按钮切断运输机的启动控制回路，运输机就不能再启动运行。

若要重新开起运输机，必须使闭锁按钮复位。

2.5摇臂升降操作
左摇臂升降操作，控制箱上的左升，左降和左端头控制站或1#发射机的上升，下降按钮可同时实现对采煤机左摇臂升的操作。

右摇臂升降操作，控制箱上的右升，右降按钮和右端头控制站或2#发射机的上升，下降按钮可同时实现对采煤机右摇臂的操作。

2.6挡煤板升降操作
挡煤板升降操作，控制箱上的挡升，挡降和左右端头控制站或1#发射机的破升（挡升），破降（挡降）按钮可同时实现对采煤机挡煤板升降的操作。

2.7牵引系统操作
采煤机牵引系统得电。

当变频器显示运行状态时，即可进行牵引操作。

牵引操作：操作左行、右行、牵停按钮，可实现采煤机左行、右行，增速，减速，牵引停止功能。

左行操作：当变频器显示器处于运行状态后，按住左行按钮，变频器开始输出，采煤机开始左行，按住左行按钮不放，变频器频率增加，采煤机增速向左运行。

当采煤机速度增至所需速度后，放开左行按钮，采煤机保持此速度向左运行。

若要使采煤机减速，按右行按钮采煤机就减速。

若要使采煤机减速到零，可以直接按牵停按钮,也可以按住右行按钮（假若采煤机正在运行），直到采煤机减速到零。

直接按牵停按钮可以使牵引立刻停车。

若要改变采煤机的运行方向，必须先按牵停按钮，然后再按方向按钮（左行或右行）采煤机才能改变方向。

牵停按钮既是采煤机牵引停止按钮，又是改变牵引方向的前置按钮。

本牵引系统，没有设置牵启、增速和减速按钮，由左行、右行按钮代替。

2.8仿型切割操作
仿型切割操作前应先进行数据采集，内部有一套完整的数据后即可进行仿型切割。

数据采集操作：操作参数显示器前的三个按钮，左右为移动光标，中间确定键，进入数据采集画面，按照操作提示完成一个正向和反向的完整操作过程，牵停继续采集，数据采集完成方可进行仿型操作。

仿型切割操作：只要有一次采集数据，仿型将以此参数为依据在仿型切割区内进行自动切割。

操作参数显示器进入仿型切割画面按照画面提示操作仿型。

（第八部分参数显示器 2.8 2.9）
第九部分参数显示器
采煤机的参数显示器是用来实时显示采煤机的运行状态，操作功能状态、采煤机的当前故障信息、故障记录查询以及采煤机的保护设置。

1.参数显示器操作按钮
采煤机控制箱操作面板上，有三个操作按钮用来对参数显示器进行操作，左右按钮进行光标的移动和参数的增减，中间按钮为确定按钮。

这三个按钮的相互配合可以实现监控系统的人机对话。

2.画面内容及保护设置
2.1送电画面
当采煤机送电后，液晶参数显示器的屏上出现一幅如下图画面。

作信号，随后右边的左升发光块由黑变红，说明控制信号发出，如果外围线路正确无误的话，采煤机左摇臂上升。

左上角显示瓦斯浓度，右上角显示系统的通讯状态，通讯正常时变为红色0—PLC和集成主控模块的通讯信息；1、2—主从变频器和集成主控模块的通讯信息，当只有一台变频器时，1代表通讯信息；3、4—外配套本安数据采集装置和主控模块通讯信息，当只有一个本安数据采集装置时，3代表通讯信息；5代表高压箱内采集模块通讯状态，6代表功能显示器与主控模块的通讯状态。

中间显示的内容是：采煤机累计运行时间、系统的部分运行参数、以及制造厂家。

最下面显示的是系统的菜单。

操作左右按钮进行光标的移动可选择菜单，选准后按中间的确定按钮切换到对应的画面。

2.2电机工况画面
在送电画面状态下操作左右按钮选择电机工况按一下确定按钮，画面切换到电机工况画面。