采煤机电控系统介绍及发展方向
930电牵引采煤机电气系统概述
930电牵引采煤机电气系统概述1. 引言930电牵引采煤机是一种常见的矿山设备，用于采煤作业。
其电气系统是该设备正常运行的关键之一。
本文将对930电牵引采煤机的电气系统进行概述，包括其组成、功能和工作原理等方面的内容。
2. 电气系统组成930电牵引采煤机的电气系统主要由以下几个部分组成：2.1 电源系统电源系统是整个电气系统的供电部分，主要包括电源配电柜、电缆和插头等设备。
电源系统负责将外部电源接入采煤机，为其提供所需的电能。
2.2 控制系统控制系统是采煤机的核心部分，负责控制其运行状态。
控制系统采用了先进的PLC控制技术，通过编程实现对采煤机的自动控制。
控制系统还包括人机界面，方便操作人员对采煤机进行监控和控制。
2.3 传感器系统传感器系统用于采集采煤机的工作状态和环境参数，例如温度、压力和速度等。
传感器系统将这些参数转化为电信号，并传输给控制系统，以实现对采煤机的实时监测和控制。
2.4 保护系统保护系统主要用于保护采煤机的安全运行。
它包括各种保护装置，如过载保护、温度保护和电压保护等。
一旦发生异常情况，保护系统将及时切断电源，以保证采煤机和操作人员的安全。
3. 电气系统功能930电牵引采煤机的电气系统具有多种功能，主要包括以下几个方面：3.1 供电电气系统负责为采煤机提供稳定的电能供应。
通过电源系统，将外部电源接入采煤机，为其提供所需的电能。
3.2 控制电气系统通过控制系统，对采煤机的运行状态进行控制。
控制系统采用PLC控制技术，通过编程实现自动控制，提高采煤机的运行效率和安全性。
3.3 监测电气系统通过传感器系统对采煤机的工作状态和环境参数进行监测。
传感器系统将采集到的参数转化为电信号，并传输给控制系统，通过人机界面显示给操作人员，实现对采煤机的实时监测。
3.4 保护电气系统通过保护系统，对采煤机进行各种保护。
保护系统会监测采煤机的工作状态，一旦发生异常情况，如过载或温度过高，保护系统会切断电源，以保护采煤机和操作人员的安全。
煤矿开采的电控与自动化系统
安全监控系统自动化控制
01
安全监控系统是保障煤矿安全生产的重要设施，自动化控制能够提高监控效率 ，及时发现和处理安全隐患。
02
通过电控系统实现对安全监控设备的远程控制，包括实时监测矿井内的气体浓 度、温度、湿度、氧气含量等参数，同时对异常情况进行自动报警和处置。
03
自动化控制系统还可以根据安全监控数据自动分析矿井内的安全状况，为安全 管理提供科学依据。
煤矿开采的电控 与自动化系统
汇报人：可编辑 2024-01-01
目录
• 煤矿开采电控与自动化系统概述 • 煤矿开采电控与自动化系统的关键技术 • 煤矿开采电控与自动化系统的应用场景 • 煤矿开采电控与自动化系统的优势与挑战 • 煤矿开采电控与自动化系统的未来展望
01
CATALOGUE
煤矿开采电控与自动化系统概述
04
CATALOGUE
煤矿开采电控与自动化系统的优势与挑战
提高生产效率
自动化系统能够实现连续、高效的开采作业，减 少人工干预，提高生产效率。
通过实时监测和数据分析，优化采煤机、输送机 等设备的运行，提高设备利用率。
自动化系统能够快速响应生产需求变化，灵活调 整生产计划，提高生产柔性和适应性。
降低安全风险
系统定义与特点
定义
煤矿开采电控与自动化系统是指 利用电子控制和自动化技术，实 现煤矿开采过程的自动化和智能 化。
特点
具有高效、安全、可靠、环保等 特点，能够提高煤矿开采效率和 安全性，降低劳动强度和事故风 险。
系统的重要性
提高生产效率
保障安全生产
自动化技术的应用能够大幅提高煤矿开采 的生产效率，减少人工干预，降低生产成 本。
人工智能技术需要具备学习、推理、 自适应等特点，以应对矿井下复杂多 变的环境和条件。
探究煤矿机电一体化技术应用及发展趋势
探究煤矿机电一体化技术应用及发展趋势
煤矿机电一体化技术是指在煤矿生产过程中，将机械、电气、物联网技术等多种技术相互结合，形成一种新的生产模式。
这种模式具有高效、安全、可靠、智能等特点，既提高了生产效率，也减少了安全事故的发生率。
煤矿机电一体化技术的应用主要体现在以下几个方面：
一、采煤机电一体化
在采煤机电一体化方面，主要是通过将机械、电气技术相互结合，实现采煤机的自动化、数字化、智能化。
采煤机电一体化技术可以提高采煤效率，减少劳动力成本，提高采煤的安全性和可靠性。
一、数字化
随着信息技术的发展，煤矿机电一体化技术将逐渐向数字化方向发展。
通过数字化技术，可以将煤矿生产过程中的各个环节实现数字化管理和控制，提高煤矿生产效率，降低生产成本。
二、智能化
三、节能环保
随着国家节能环保政策的推出，煤矿机电一体化技术将逐渐向节能环保方向发展。
通过节能环保技术的应用，可以降低煤矿生产的能源消耗，降低环境污染，提高煤矿生产的可持续性。
总之，煤矿机电一体化技术是将机械、电气、物联网等多种技术相互结合，实现煤矿生产过程的自动化、数字化、智能化、节能环保等目的的一种新型技术。
随着信息技术、人工智能、物联网等技术的不断发展，煤矿机电一体化技术将在数字化、智能化、节能环保等方向上不断推进，成为未来煤矿生产的主流技术。
天地科技上海分公司采煤机智能化技术现状与展望
进行 适 应 性 验 证 项 目,２０１７ 年 初 完 成 国 内 首 个
等称号;近１
０年来共计发表各类学术论文 ２
０
０ 余篇,
LASC 自动化工作面项目,期间完成了基于自由曲
线模式的采煤机全工艺过程记忆截割自动化功能的
１
４ 采煤机控制系统
破,经历了单电机纵向、液压无链牵引采煤机,多
各型号采煤机和掘进机,在国内近 ３６２ 家煤炭生产
电机横向布 置、交 流 变 频 电 牵 引 采 煤 机,大 功 率、
斯、乌克兰、土耳其等海外市场.为更好地服务客
机,高可靠性、高自动化无人工作面采煤机的技术
企业使用,覆盖 １８ 个 国 内 主 要 产 煤 省 份 以 及 俄 罗
机;第一家研制出交流变频调速电牵引采煤机;第
采煤机分会主持单位,是目前国内首家拥有自主知
一家研制出适合大倾角工作面使用的四象限运行交
识产权采煤机产品最齐全、功率覆盖面最大、适应
流变频调速电牵引采煤机;第一家研制出双电机驱
开采高度和煤层倾角范围最广、主要性能指标和技
动截割部的大功率薄煤层采煤机;第一家研制出用
造授权;２０１８ 年 开 发 煤 机 用 两 芯 千 兆 以 太 网 通 讯
产品样 机;２０１７－２０１８ 年, 上 海 分 公 司 采 煤 机 自
动化销售推广开始爆发式增长,截至目前已经销售
１６ 套 LASC 系统.
１
４
２ 二代 DSP 电控系统
二代 DSP 电 控 系 统 原 理 框 图 如 图 ２ 所 示. 在
工面探索实践,实现了基于表格参数化的采煤工艺
过程记忆和自动化基本功能,成功实现了基于以太
采煤机电控系统介绍及发展方向
采煤机电控系统介绍及发展方向作者：邓耀来源：《中国科技博览》2013年第23期[摘要]鹤矿集团综采系统电牵引采煤机电控系统，电力拖动系统取代液压传动系统，其电控设备都安装在采煤机身中部的电控部内。
由于电控箱内的干扰电场、干扰磁场过于强大常常造成主控系统工作失常。
针对这种情况，在采煤机电控部的结构设计以及在电控系统的安装过程中采取了以下几项措施。
[关键词]电控系统；干扰磁场；信息传输系统中图分类号：G354.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）23-0054-01我国的滚筒式采煤机从60年代开始自行研制，70年代初研制成功第1台用于普采工作面的DY150型液压牵引采煤机，到90年代我们已经有了大功率交流电牵引采煤机MG400/920-WD型，整个技术水平得到了较大发展。
总的看来，滚筒式采煤机总体技术的发展过程经历了：牵引方式从液压牵引到电牵引、驱动方式从单电机到多电机、总体结构从纵向布置到横向布置。
采煤机的电控技术也随之逐步发展，从引进仿制到自行设计，从分立元件组成到集成化、PLC和微机控制，逐步走向成熟，赶超国际同行先进水平。
随着我国基础工业特别是电力电子工业技术水平的不断提高，近年来国产采煤机越来越多的采用电牵引形式。
电牵引采煤机较液压牵引采煤机具有许多优点，如液压牵引采煤机液压牵引部件有许多难以克服的故障和燃油着火的危险；电牵引采煤机可以获得很高的牵引速度；电牵引采煤机结构简单，维护方便，运行稳定、可靠；电牵引采煤机的使用成本低、操作简便。
液压牵引采煤机的故障不易检查出来，而电牵引采煤机易于装备故障诊断，故障报警、故障保护及工况显示齐全等。
正因如此，电牵引采煤机的使用逐步得到了普及。
目前，国外生产的采煤机已经完成了由液压牵引形式向电牵引形式的转换过程，国内采煤机除机身较薄的机型，以及部分用户要求使用液压牵引形式的以外，其它采煤机产品，特别是用于中厚、厚煤层的产品均为电牵引形式。
《采煤机电控系统》课件
这份PPT课件将介绍采煤机电控系统的定义、组成与功能、优势、关键技术、 应用实例、未来发展趋势以及结语，为您详细解析采煤机电控的重要性与挑 战。
什么是采煤机电控系统？
采煤机电控系统是指控制和监测煤矿采煤机运行的一套集成电子系统。它由多个模块组成，包括数据采集与处 理、控制算法和设备保护功能。
采煤机电控系统的优势
与传统采煤机的比较
采煤机电控系统能够提高采煤效率、降低能耗、 减少人力投入，与传统采煤机相比具有明显优 势。
技术创新的意义
采煤机电控系统的出现代表了煤矿机械化水平 的提升，对矿山生产的管理和安全性能有着重 要影响。
采煤机电控系统的关键技术
1
数据采集与处理
通过传感器和数据处理单元，实时采集
结语
采煤机电控系统在煤矿工业中起着至关重要的作用，需要进一步的技术创新 和探索，以应对日益复杂和多样化的煤矿生产需求。
控制算法取 相应措施进行处理。
基于采煤机工作数据，采用自适应控制
算法实现对采煤机各部件的精确控制，
提供更准确和高效的工作模式。
3
设备保护
通过对采煤机关键部件的监测和保护， 避免因异常操作或故障导致的安全事故 和设备损坏。
采煤机电控系统的应用实例
具体案例解析
通过实例分析，展示采煤机电控系统在煤矿生产中 的应用和效果，以及解决实践中遇到的问题和解决 方案。
实践中的问题与解决方案
分享在采煤机电控系统实施过程中遇到的常见问题， 并提供相应的解决方案。
未来发展趋势
智能化的方向和要求
采煤机电控系统未来的发展方向是更加智能化，要 求实时数据处理能力提升，自主决策和学习能力增 强。
技术和市场的前景
采煤机械械电控系统的浅析
矿井提升机常称为矿井咽喉，是矿山最重要的关键设备，是矿山与外界之间唯一的通道，担负着材料、矿石、人员等重要的运输责任。就提升机而言，操作的安全性和可靠性是非常重要的。传统的矿井提升机的低速性能，在开停车制动的许多安全问题，逻辑控制等，随着计算机和PLC技术的发展，先进的技术控制传统控制系统传统的采矿业的改造利用，使矿井提升机的控制性能得到了很大的提高，它的自动化程度和安全可靠性都达到了新的高度和水平，保证电梯的安全运行与现代管理和监测方法。其原理是通过缠绕钢丝绳器发射功率的电机，对集装箱起重机实现，盘式制动器的液压和电气控制制动、深度指示器的位置指示系统通过容器的实现，通过各种传感器和测速发电机控制单元，由安全防护系统。由于采用了计算机技术，提升机的安全保护系统更加完善。升降机电控制装置是以全数字控制为核心，用PLC实现全过程的位置控制和动态图像监控。一个精确的数字位置指示、故障显示、记录、打印、与上位机通信，实现新产品的在线监测，采用全数字直流调速装置、接口技术和新型功率变换器、全数字控制的大功率直流调速装置。调速系统稳定，停车准确。同时，采用2台计算机设备，每台电脑都有独立的测量、传感装置和数据处理系统，它们同步工作，互相检测，互为备用，对提升行程实现直接测量和间接测量容器位置相结合的方式，对两者进行比较、校正，实现行程自动控制。由于采用了计算机对安全回路、制动回路、电源和驱动回路进行实时监测，实现故障记忆，因此提升机安全性能大大提高。
关于交变频提升机的设计特点：
3.1、新型的圆形磁场控制，取得了良好的调速性能。即高电压利用率，高输出转矩，小转矩脉动，良好的低频性能。这种控制方案是不敏感的网络中的电压的波动，即，一个稳定的电压，可以输出驱动交流电动机时，网络电压波动。
3.2、采用新的抗干扰设计，设计了多种故障保护和优先级排序自诊断功能，大大提高了整机的可靠性。
4.3采煤机的电控系统
一、小型采煤机的电气控制
• • • • • • • • • MLQ1-80型采煤机的控制过程如下： 准备起动 将管制器SM的手把拨到正转或反转位置，触点SM、SM1闭合，而S被管制 器箱盖压合，接通如下控制回路：T（上）→STP→1→R→1STP→ SM1→S→T(下) 这时，虽然中间继电器K有电，但由于串在电路中，限制了电流的数值，继电 器K不动作。 起动 按起动按钮1ST接通如下电路：T（上） →K→STP→1→1ST→1STP→SM1→S→T（下） 由于起动按钮1ST将电阻E旁路，中间继电器K由于电流增加而动作，K1闭 合，接触器线圈KM有点动作，KM1闭合，电动机起动。松开1ST，通过电阻 R继续维持继电器K的通路，此时电流大于K的返回电流，采煤机正常运行。 停止 正常停止时按1STP。意外情况下，也可以用起动器的按钮STP。若出现接 触器主触点熔接或灭弧罩卡住触点不能断开时，也可以用管制器的手把切断 电路。在出现短路、过载或电源电压突然消失时，采煤机能自动停止。
一、小型采煤机的电气控制
• • • 采煤机与刮板输送机的联合控制 在实际生产中，为了使工作协调一致，防止事故，采煤机与刮板输送机财通 联合控制方式。图10-19为采煤机与刮板输送机的联合控制系统图。 在图10-19中，QC83-225型磁力起动器控制采煤机，QC83-120型磁力起动 器用来控制刮板输送机。两台起动器均放在工作面配电点。控制输送机的按 钮房子输送机的机头附近。在采煤机上通常设置3个按钮，其中1ST用来起动 采煤机，1STP用来停止采煤机，3STP用来 停止输送机并能实现闭锁（采用自锁的停止按钮）。如果输送机停止后，此 按钮不解锁，输送机就不能再起动。 采煤机采用8芯电缆，其中3根主芯线用于电动机的主回路，2芯用于采煤机的 控制线，2芯用于输送机的停止线，1芯用于接地线。
10采煤机电控原理资料
10采煤机电控原理资料采煤机电控原理是指采煤机在进行采煤作业时所采用的电气控制系统的工作原理。
通过电控原理的设置和调整，可以实现采煤机的正常工作，提高采煤机的工作效率和产量，并确保采煤操作的安全性和合理性。
采煤机电控原理主要包括以下几个方面：1.电气控制系统：采煤机的电气控制系统包括主控制柜、各种传感器、执行器等。
主控制柜是采煤机电气控制的核心部分，通过显示屏和按钮等进行操作控制。
传感器用于感知采煤机各种参数的变化，比如速度、温度、压力等，从而实现自动控制。
执行器通过电信号实现对采煤机运动的控制，如控制采煤机的转速、进给速度等。
2.电动机控制：采煤机主驱动电机是采煤机的动力源，通过控制电动机的启动、停止、正反转等动作，使其驱动采煤机进行起钻、回顶、回头等工作。
电动机的控制采用变频调速技术，可以根据实际工况的需求进行调速，从而满足不同采煤条件下的工作要求。
3.煤机工作循环控制：采煤机工作循环控制是指采煤机在工作过程中的一系列动作的协调控制。
通过电气控制系统，可以实现采煤机的自动化操作，减少人工干预，提高工作效率。
比如，在采煤机进行起钻作业时，可以通过电控原理控制煤机的钻杆的升降和转动，实现自动化的起钻过程。
4.安全保护控制：采煤机的安全保护控制是电控原理中非常重要的一环。
通过设置各种传感器和保护装置，可以实现对采煤机各种危险因素的感知和报警，比如温度过高、电流过载、电压不稳等。
当发生安全隐患时，电气控制系统会自动切断电源，停止采煤机的工作，确保操作人员的安全。
5.故障诊断与维护：电气控制系统中的故障诊断和维护也是采煤机电控原理的重要内容。
通过设置故障诊断装置，可以实时监测采煤机的运行状态，并对异常情况进行报警和记录。
同时，为了确保采煤机的长期稳定运行，还需要定期进行维护和保养，包括清洁设备、检查电气连接和控制装置等，及时发现故障并进行处理。
JOY7LS07型采煤机电控系统阐述
JOY7LS07型采煤机电控系统阐述1 JOY7LS07型采煤机的电控系统介绍1.1 JOY7LS07型采煤机的电控系统的基本构成JOY7LS07采煤机的电气系统主要由以下电气部件组成：电气控制箱、左截割电机、右截割电机、左牵引电机、右牵引电机、液压油泵电机、破碎机电机、电磁阀阀组、遥控启动/停止开关装置、水流量/压力开关、油位/油温开关、左接受站或遥控站、右接受站或遥控站、翻页器等。
JOY7LS07采煤机的6台电机中，功率最大的是两台860kW的4极截割电机，270kW的破碎机电机是一台6极电机，额定转速为1485r/min，也接在3300V 的高压回路。
一台30kW液压油泵电机接在575V的回路，由油泵/牵引变压器供电。
两台150kW牵引电机由各自的逆变器供电，牵引电机也是4极异步感应电机，但由于其工作在一个速度变化范围很大的区域内，也就是说，向其供电的电源频率有0～50Hz，也可工作在更高的频率，因此电机的转速可高至2665r/min，此速度采煤机在空载调动时使用。
牵引电机的最佳运行速度应该是电源频率在50Hz的速度，即1500r/min左右的速度，在此速度下运行，与正常的4极异步感应电机的性能基本一样。
1.2 JOY7LS07型采煤机的电控系统介绍JNAFaceBoss系统是JOY7LS07型采煤机的控制核心系统。
1.2.1 系统的主要元件有中央控制器、显示器、有线指令器、本安隔离栅、遥控器、接收器和其天线等。
1.2.2 本安多用输入/输出模块：负责采煤机传感器、温度开关和油温、油位开关与中央控制器间的本安通讯。
1.2.3 远程输入/输出模块：主要负责接收各个控制开关、温控器的输入信号。
远程输入/输出模块与电流互感器和中央控制器之间进行通讯。
1.2.4 数字输入/输出模块：主要控制相应电磁阀，另外还用于监测漏电故障电路。
1.2.5 变频器：采煤机的变频器模块接收中央控制器的指令，主要用来调节牵引电机的速度以及完成牵引的各种保护。
浅析采煤机控制系统的发展
浅析采煤机控制系统的发展2.新汶矿业集团有限责任公司翟镇煤矿机电安装队 271200在我国现代化煤矿中始终将高产高效作为第一要务，生产实践的经验表明，煤矿生产中只有实施综合机械化才是实现高效安全开采的有效途径。
而与煤炭生产直接相关的是工作面配套的采煤机等关键设备，是由电气、机械、液压等多个独立系统构成的，系统结构比较复杂。
采煤机的电气控制系统是采煤机割煤工作执行过程中的控制中枢，电气控制系统的性能的好坏与煤炭生产的产量和效率直接相关，关系着重大的经济效益问题。
但是由于采煤机在井下的工作环境极复杂恶劣，增加了采煤机控制系统自动化的实现难度，更加阻碍了新型技术在采煤机系统上的应用。
关键词：采煤机；控制系统；发展（一）采煤机控制系统结构特点采煤机电控系统的控制对象是一种在特殊环境下，实时运动的机电液一体化的重型设备，采煤机电控系统各部分间存在着相互作用的反馈调节，对控制系统的实时性，提出了相当高的要求。
煤矿电气控制系统通常采用的技术是以计算机为核心的，利用嵌入式系统来实现的控制系统，是以独立的计算机为控制中枢的集中控制系统，另一种是分布式控制系统。
传统集中控制系统通过现场总线等方式将采集的信号送到控制计算机，现场总线传输的信息发送至距离执行装置较近的输出模块，至此完成了信号的输出。
采煤机集中控制系统的一个显著优点就是可以简化现场接线模式，通过数字信号的有效传输，对增强信号的抗干扰能力有一定支持，提高了信号传输的质量。
分布式集中控制系统增强了系统可靠性，简化了现场控制信号走线，有助于简化控制对象结构设计。
（二）采煤机电气控制系统特殊要求1、采煤机是一种特殊的工业设备，井下工作环境恶劣，周围含有瓦斯和煤尘等爆炸性气体，因此要求控制系统必须具备防爆特性，符合煤矿安全要求。
2、电牵引技术在采煤机中广泛使用，使得电气控制系统故障越来越多。
由于井下电气控制系统故障难处理，直接影响设备的开机率，导致生产效率降低，甚至可能使采煤机失控造成人身伤亡和设备的严重损坏。
采煤机电控
2）电动机使用与维修 （１）电动机与主机连接时，必须使电动机与 采煤机的轴中心线对准。 （２）检查电动机在井下是否有可靠的接地， 接地线是否在接线腔内的接线端子上，接地端子 是否标有接地符号。 （３）电动机的主线电缆和控制电缆只能用矿 用橡套电缆，电缆芯线必须正确拧紧在接线柱上。 应注意，每股芯线的裸露部分不可与箱壁或其他 线路相距太近。 （４）安装后先进行空载运转，如发现异常情 况应立即停机检查，排除故障后再进行试车；然 后进行负载试运行，观察有无振动现象和异常声 响。
五、用急停按钮停机后解锁时采煤机会自行启动 1．原 因 （1）采用三位转换开关作“启动”、“运 行”、“停止”控制时其手把设有扳回到“停止” 位置。 （2）自保继电器不释放，或其接点粘连。 2．处理方法 （1）将手把扳到停止位置； （2）检查自保继电器，修复或更换。
3．使用和维护 1）下井前检查与试车。 电动机在下井前，应仔细检查所有螺栓及其部 件是否有缺损；甩手盘动电动机出轴，检查内部 有无相互摩擦和声响；轴承中的润滑脂是否适量， 隔爆面有无锈蚀。 使用前必须用1000V兆欧表测量电动机的绝缘 电阻，绝缘电阻不低于1．2ＭΩ。接通电源，电 动机空载运转，时间不少于3～4h。此时需检查 轴承室是否过热、漏油，有无异常声响，电磁声 响是否正常，冷却水道接头处有否漏水。
电气系统还设有以下五种电气保护： （1）电动机十135℃、＋155℃两挡热保护； （2）辅助泵失压保护； （3）牵引超速保护； （4）左右行走箱上行走轮的差速保护； （5）牵引过零保护。 通过主电动机下盖板上的观察窗，可以在集中显 示器上看到17项功能及故障显示。除了采煤机两 端部各装有一只急停按钮盒外，其余按钮都装在 主电动机大盖板上。
现代煤矿机电设备变频控制技术发展趋势
现代煤矿机电设备变频控制技术发展趋势摘要：随着社会经济的发展，采矿业不断地在发展，矿山机电设备得到了极大的推广。
机电设备变频技术在煤矿矿区地面和井下的提升、通风、采煤、运输、选煤等各种矿山设备控制系统得到了广泛的应用具有明显的节能效果和优越的调节性能。
本文对变频技术的基本原理和发展趋势进行了阐述，从而促进矿山机电设备能够高效运行、可持续发展。
关键词：煤矿机电控制变频技术发展趋势探讨随着电子技术、计算机技术、自动控制技术、大功率输出技术的迅速发展交流电机变频调速技术取得了突破性的进步成为当今节电和改善环境、推动技术进步的一种主要手段已成为一种必然的发展趋势。
煤炭企业是耗电大户其电耗成本占其生产成本相当大的比例其中通风、提升、压气、排水等设备的电能消耗占总能耗2/3以上但是有很大一部分电能是白白浪费掉的。
明显的节能效果和优越的调节性能使变频节能技术在我国矿山中的应用越来越广泛技术也越来越成熟。
一、变频技术原理及发展交流变频调速技术是微机技术、电力电子技术和电机传动技术的综合应用是强弱电混合、机电一体的综合性技术。
其实质是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置其基本原理是通过整流桥将工频交流电压变为直流电压再由逆变器转换为频率、电压可调的交流电压作为交流电机的驱动电源使电动机获得无级调速所需的电压和电流是一种无附加转差损耗的高效调速方式之一。
变频技术在理论和应用方面都取得了较快的发展。
在功率器件方面,经过了gtr、igbt的更替,并进一步发展为智能功率模块(ipm);在控制理论方面,压频比(u1/f)控制方式得到很大改进,矢量控制和转矩直接控制方式在实际变频器中广泛应用,模糊自优化控制、人工神经网络等控制方法成为新的研发方向;调速系统的集成度越来越高,从单片机开始,先后产生了数字信号处理器(dps)、精简指令集计算机(risc)和高级专用集成电路(asic);在功能方面,变频器的综合化程度越来越高,除了能完成基本的调速功能外,还具有内置的可编程序、参数辨识及通信等功能。
采煤机电控系统讲解
采煤机电控系统讲解采煤机电控系统，就像是采煤机的大脑和神经系统，掌控着采煤机的一举一动。
采煤机在煤矿里可是个大家伙，它要是没个好的电控系统，那就像人没了脑子，只能干瞪眼，啥活儿都干不了。
这电控系统啊，可不是个简单的东西。
它里面的电路就像城市里密密麻麻的道路，电流就像在道路上行驶的汽车，从电源这个大“停车场”出发，沿着各种“道路”，到达采煤机的各个部件。
比如说，电动机就像采煤机的心脏，电控系统就得把电流准确无误地送到电动机那儿，就像心脏需要血液供应一样，电动机需要合适的电流才能正常运转。
要是电流送错了地方，或者送得太多太少，那电动机可就闹脾气了，采煤机也就没法好好工作了。
再看看那些控制按钮和传感器，它们就像是采煤机的眼睛和耳朵。
控制按钮就像人的手指，人通过手指来传达指令，采煤机就通过这些按钮来接受我们的操作指令。
而传感器呢，那可是相当灵敏，它能察觉到采煤机周围的各种情况。
比如说，它能感觉到采煤机是不是挖到硬石头了，就像人走路的时候脚碰到障碍物能感觉到一样。
一旦传感器发现了异常，就会马上通知电控系统，电控系统就像个指挥官，迅速做出反应，调整采煤机的动作，避免采煤机受到损坏。
电控系统里还有个很重要的部分，就是控制器。
这控制器啊，就像是一个超级聪明的管家。
它能根据各种输入的信息，比如传感器传来的信号，还有操作人员按按钮的指令，来安排采煤机的工作流程。
如果把采煤机比作一个乐队，那控制器就是乐队的指挥，各个部件就像乐队的乐手，指挥得好，乐队演奏出来的就是美妙的音乐，也就是采煤机能够高效、安全地采煤；指挥得不好，那就乱套了。
在实际的采煤工作中，电控系统的稳定性那是相当重要的。
就好比我们盖房子，地基要是不稳，房子早晚会塌。
电控系统要是不稳定，采煤机在井下工作的时候就容易出故障。
一旦出故障，那可就麻烦了，就像火车在半路上抛锚一样，整个采煤工作都得停下来。
而且井下的环境又很恶劣，潮湿、黑暗，还有可能有瓦斯等危险气体，这就对电控系统的可靠性提出了更高的要求。
《采煤机电控系统》课件
采煤机电控系统的应用案例
某大型煤炭企业的矿井开采项目，采 用了先进的电控系统，实现了采煤机 的远程控制和自动化作业，提高了采 煤效率和作业安全性。
某国有大型煤炭企业的节能减排项目 ，通过采用电控系统，实现了采煤机 的节能减排控制，降低了环境污染。
采煤机电控系统的应用效果与评价
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提高采煤效率
提供专业的技术支持和培训，确 保维护和升级工作的顺利进行， 提高工作人员的技术水平。
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采煤机电控系统的发展趋势与展望
采煤机电控系统的发展历程与现状
采煤机电控系统的起源
采煤机电控系统最早起源于20世纪 50年代，当时主要依靠手动操作和 简单的机械控制。
采煤机电控系统的现状
随着科技的不断进步，采煤机电控系 统已经实现了自动化、智能化的发展 ，能够实现高效、安全、可靠的煤炭 开采。
采煤机电控系统的发展前景与展望
采煤机电控系统的未来展望
随着技术的不断进步和应用需求的不断提高，采煤机电控系统将迎来更加广阔 的发展前景。未来，采煤机电控系统将更加高效、智能、安全，为煤炭工业的 可持续发展提供有力支持。
采煤机电控系统的未来挑战
尽管采煤机电控系统已经取得了很大的进展，但仍然面临着一些挑战，如设备 故障诊断和远程控制等问题。未来需要进一步加强研究和开发，以解决这些挑 战，推动采煤机电控系统的进一步发展。
80%
提高能源利用效率
电控系统可以根据实际情况调整 采煤机的运行状态，实现能源的 合理利用，降低能耗。
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采煤机电控系统的工作原理
采煤机的工作原理
采煤机是一种集切割、装载和运输于一体的综采设备，通过高速 旋转的滚筒或截齿，将煤从煤壁上切割下来，并由刮板输送机或 其他运输设备将煤运出工作面。
采煤机械械电控系统的浅析63
采煤机械械电控系统的浅析摘要：随着社会的发展，科学技术的提高，煤炭采煤机械已是电气自动化控制。
本文结合工作实际，主要对煤矿采煤生产中使用的机械设备的电气化控制系统的特点作出分析，并提出采煤机械的电气化控制的重要意义。
关键词：煤矿采煤；机械设备；电气化控制；电控系统煤矿开采是我国社会发展的基础。
在我国，煤，占约70%的一次能源生产和消费结构，目前，仍将是我国一个长期在的主要能源。
因此，必须保证煤炭工业的持续、稳定、健康发展。
机械设备是煤矿生产中最重要的设备，机械设备的现代化水平直接影响着整个矿山生产的现代化水平。
时下，大多数煤矿机械已电气化控制。
下面，介绍了主要矿山机械设备电气控制系统的特点，使读者能够更好地应用和操作煤矿机械设备。
1、采煤机电气控制系统目前，国内生产电牵引采煤机，对多电机横向布置的总体结构、牵引销式无级机载交流变频牵引，电源电压为3300V，与电脑操作，并能控制其运行状态和故障检测中文显示。
整机采用多电机驱动，电机横向布置。
主框架为整体框架式焊接结构。
摇臂、破碎装置和主机架采用铰链销，结构简单，电机方便，可在各部件单独或拆卸部件无负载，动力传动及连接，更换方便，维修方便。
现在新型采煤机械械的电控系统一般包括PLC 单元、电源单元、本安电源、遥控接收器、端子板。
由先导回路、主回路、主控制系统和调速系统四大部分组成。
主控系统主要由主控器、操作显示站和本安电源组成。
主控器采用PLC 控制系统。
其功能就是把操作显示站传送过来的操作指令以及采集到的各传感器的控制信号按预先编制好的程序进行处理，处理结果经过驱动电路输送给各执行机构，以实现对采煤机械的控制。
操作显示站也是一个计算机系统。
它的传输和显示功能：一是把采煤机械的操作变成对应的指令编码，通过通信电缆输给主控器；二是将主控器输出的显示信息处理后，通过屏幕以汉字和数字字符的形式定量的显示出来。
控制系统主要包括：①交流变频控制系统：交流牵引电动机的变频调速，电机电源采用交流变频器，无论是对自己或交流逆变器的负载电机，具有完善的保护功能；开关磁阻电机调速；②开关磁阻电机和控制器；电磁调速；③电磁调速电机速度控制器计算机。
采煤机的电气系统介绍
荷一致，避免一个牵引电机出力，长时间工作损坏
电机。工作流程：采煤机操作人员选定牵引方向，
并给一定加速时间，控制计算机计算加速时间，通
过主变频器X22端子端口，使主变频器启动，响应为 速度值，即状态行第一行为“1 （牵引方向）
***rpm I ”，从变频器也随着启动，状态行第一行
为“1 （牵引方向） ***%
采煤机的电气系统介绍
第一章 电气系统简介
MG150/368-WD型系列采煤机的电气系统： 1、启动回路 2、运输机闭锁（简称闭溜）回路 3、主供电回路 4、低压控制回路
PLC
可编程控制器（PLC） PLC是继电器逻辑控制技术与微机技术相结合的工业微机控
制系统，它以顺序控制为主，有逻辑运算，定时计算，记忆和 算术运算等功能，将控制过程按照梯形图变成程序，用编程器 送入PLC的存储器中，运行时它会逐条取出程序指令，依次控 制各输入输出点，它能与执行机构直接连接，安装和应用都很 方便。
变频器操作及维护
3、变频器控制盘
变频器操作及维护
FREQ(FREQUENCY) 频率的简写 单位 Hz
CURRENT
电流 单位 A
SPEED
速度 单位 rpm
POWER
功率 单位 %
TORQUE
转矩 单位 %
CTRL LOC EXT1、EXT2 控制地1和控制地2
ACS 800 TEMP
可互换两象限交流变频装置和大倾角四象限变频调 速装置；系统设计充分考虑大倾角工况，可通过组 件换用，用于35度倾斜工作面，四象限变频调速技 术具有完善成熟的抱闸系统，满足机器平稳、可靠
变频器
来自牵引变压器的400V、50Hz三相交流电源， 经快速熔断器送入变频器输入端U1、V1、W1， 然后经三相电抗器，由变频器桥式整流电路 整流，向中间回路电容充电，充电到一定程 度建立起稳定的直流电压。然后再经过输出 侧IGBT组成的逆变电路，将直流电逆变成频 率电压变化的交流电（即VVVF电源），此电 源供电给牵引电机，牵引电机在不同的频率 下输出不同的转速,即可调速。
采煤机主控系统说明
1主控系统：主控系统主要由主控器（PLC），控制盘，左、右操作站和本安电源组成。
PLC是主控器（PLC）的核心。
其功能就是把操作站传送过来的操作指令以及采集到的各传感器的控制信号按预先编制好的程序进行处理，处理结果经过驱动电路输送给各执行机构（如调高电磁阀、交流变频器等），以实现对采煤机的控制。
本安电源是供给两个操作站和控制盘的工作电源，型式为本质安全型。
主控器（PLC）与本安电源安装在一个不锈钢箱体（即主控制箱）内。
操作站是一个微机系统，有两个功能：一是将对采煤机的操作（通过按压操作站上的相应的按钮）变成对应的指令编码通过通信电缆传输给主控器（PLC）；二是将主控器（PLC）输出的显示信息处理后通过屏幕以汉字和数字字符的形式定量的显示出来。
主控系统具有以下功能：1．1通过操作站可完成：1、左、右摇臂的调高；2、破碎滚筒的调高；3、牵引速度，牵引方向的设定；4、停牵引；5、急停（切断所有电机和变频器的电源）；6、故障查询；7、站控/遥控的选择；8、系统的复位；9、另侧按钮。
1．2可以实现以下自动保护：1、截割电机的恒功率自动控制；2、左、右截割电机过流保护；3、左、右截割电机超温保护；4、左、右牵引电机过流保护；5、左、右牵引电机超温保护；6、破碎电机的超温保护；7、变频器保护；8、变频器漏电保护；9、牵引调速过“零”保护；10、液压系统低压保护。
1.3 通过显示器可以显示采煤机的正常工作状况：1、左、右截割电机的工作电流；2、左、右牵引电机的工作电流；3、牵引力；4、牵引速度；5、停牵引；6、急停；7、故障显示：当采煤机故障保护且停机时，显示器显示保护原因，另外当某个操作站发生故障或通信电缆接触不好时，或操作站上的某个按钮有粘连现象时，都可通过显示器显示出来。
1.4操作站上面有12个按钮，具体操作功能如下：(1) “滚筒升”按钮“▲”：按下操作站上的“▲”按键时，与此操作站同侧的摇臂上升，按钮被释放时，该摇臂停止上升并保持在停止的位置上。
探究煤矿机电一体化技术应用及发展趋势
探究煤矿机电一体化技术应用及发展趋势煤矿是全球能源领域的重要组成部分，对于国家的能源供应具有重要意义。
随着科技的不断进步，煤矿机电一体化技术在煤矿开采中应用得越来越广泛，取得了显著的成效。
本文将探究煤矿机电一体化技术的应用及发展趋势。
煤矿机电一体化技术，是机械与电气技术相结合的一种新型技术。
它是在传统的煤矿机械设备上，配备先进的电气控制系统，以实现自动化、智能化、高效化的煤矿生产。
煤矿机电一体化技术主要应用于煤矿的开采、运输和处理等领域。
在煤矿的开采中，煤矿机电一体化技术可以实现对采煤机、绞车、风机等设备的自动控制和监控，提高了开采效率和安全性。
在煤矿的运输领域，煤矿机电一体化技术可以实现对运输设备的自动化控制和监控，提高了运输效率和降低了运输成本。
在煤矿的处理领域，煤矿机电一体化技术可以实现对煤炭洗选、破碎、筛分等设备的自动化控制和监控，提高了生产效率和产品质量。
煤矿机电一体化技术的应用，可以提高煤矿的生产效率、降低生产成本、改善工作环境、提升生产安全，具有非常重要的意义。
1. 智能化发展随着人工智能和物联网技术的不断成熟，煤矿机电一体化技术也将朝着智能化的方向发展。
通过智能化技术，可以实现对煤矿设备的远程监控和控制，实现煤矿生产的智能化管理和运营。
2. 网络化联接未来煤矿机电一体化技术将更多地应用于工业互联网领域，实现煤矿生产系统的网络化联接。
工业互联网技术可以实现煤矿设备之间的数据共享和信息传递，提高生产效率和生产质量。
3. 高效节能随着煤矿的资源日益紧缺，高效节能将成为煤矿机电一体化技术发展的重要趋势。
未来的煤矿机电一体化设备将更加注重能源的节约和利用，提高生产效率的同时降低能耗，实现可持续发展。
4. 安全可靠煤矿是一个高风险的行业，安全生产一直是煤矿行业发展的重要关注点。
煤矿机电一体化技术的发展，将更多地注重设备的安全性和可靠性，通过先进的传感器和监控技术，实时监测设备的运行状态，保障煤矿生产的安全和稳定。
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采煤机电控系统介绍及发展方向
[摘要]鹤矿集团综采系统电牵引采煤机电控系统，电力拖动系统取代液压传动系统，其电控设备都安装在采煤机身中部的电控部内。
由于电控箱内的干扰电场、干扰磁场过于强大常常造成主控系统工作失常。
针对这种情况，在采煤机电控部的结构设计以及在电控系统的安装过程中采取了以下几项措施。
[关键词]电控系统；干扰磁场；信息传输系统
中图分类号：g354.4 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）23-0054-01
我国的滚筒式采煤机从60年代开始自行研制，70年代初研制成功第1台用于普采工作面的dy150型液压牵引采煤机，到90年代我们已经有了大功率交流电牵引采煤机mg400/920-wd型，整个技术水平得到了较大发展。
总的看来，滚筒式采煤机总体技术的发展过程经历了：牵引方式从液压牵引到电牵引、驱动方式从单电机到多电机、总体结构从纵向布置到横向布置。
采煤机的电控技术也随之逐步发展，从引进仿制到自行设计，从分立元件组成到集成化、plc和微机控制，逐步走向成熟，赶超国际同行先进水平。
随着我国基础工业特别是电力电子工业技术水平的不断提高，近年来国产采煤机越来越多的采用电牵引形式。
电牵引采煤机较液压牵引采煤机具有许多优点，如液压牵引采煤机液压牵引部件有许多难以克服的故障和燃油着火的危险；电牵引采煤机可以获得很高的牵引速度；电牵引采煤机结构简单，维护方便，运行稳定、可靠；
电牵引采煤机的使用成本低、操作简便。
液压牵引采煤机的故障不易检查出来，而电牵引采煤机易于装备故障诊断，故障报警、故障保护及工况显示齐全等。
正因如此，电牵引采煤机的使用逐步得到了普及。
目前，国外生产的采煤机已经完成了由液压牵引形式向电牵引形式的转换过程，国内采煤机除机身较薄的机型，以及部分用户要求使用液压牵引形式的以外，其它采煤机产品，特别是用于中厚、厚煤层的产品均为电牵引形式。
电牵引采煤机用电力拖动系统（一般绝大多数采用交流变频拖动系统）取代液压传动系统，电气系统相对复杂些，其电控设备（包括主控系统、交流变频调速系统、主回路等）都安装在采煤机身中部的电控部内。
主回路的工作电压为1140v或3300v交流电，交流变频器和牵引变压器的功率为60～230kw左右，这样多的大功率的电气设备集中安装在电控部内，电控部腔体内的杂散干扰电场、杂散干扰磁场的强度势必非常大。
公司的电牵引采煤机主控系统采用的是单片机或plc控制系统，尽管在设计主控系统时已充分考虑到了抗干扰措施，但由于电控箱内的干扰电场、干扰磁场过于强大（曾经做过试验，一条2m半长的多芯电缆在电控箱内产生的感应电压的峰值用示波器观察达到45v，可见其腔内的干扰电磁场之强），常常造成主控系统工作失常。
针对这种情况，在采煤机电控部的结构设计以及在电控系统的安装过程中采取了以下几项措施：
（1）采煤机电控部内腔室之间采用隔离结构。
在电控部的设计中，把电控部分成三个独立的隔腔：将主回路（高
压回路）中的隔离开关、真空接触器以及主电缆引进线都布置在一个腔内安装或接线，此腔室称为开关腔，与其它腔形成隔离；将牵引变压器、控制变压器、快速熔断器等动力电器放在一个腔内，称为变压器腔，同样与其它腔形成隔离；最后主控系统、变频器及一些电气辅件等放在一个腔内，称为主控腔。
3个腔室各自独立，相互之间的电线（缆）连接通过隔墙上的穿墙端子来接续，以减小相互间的干扰。
（2）所有到主控系统的开关输入信号采用双绞线传输，这样可以减小共模干扰信号对主控器的干扰。
（3）对模拟输入信号线采用屏蔽率为100%的屏蔽电缆，并严格按要求将屏蔽网接地。
（4）对计算机控制系统的通信线全部采用带屏蔽的通信电缆，并将通信电缆的屏蔽网两端接地。
（5）主控器所有元器件都安装在一不锈钢封闭的箱体内，安装时通过固定螺栓将不锈钢箱体固定在机箱上，形成屏蔽。
（6）变频器工作时，其基频一般为几千赫兹，为一个大的干扰源，为此我们将变频器也安装在一个不锈钢密闭的箱体内，并严格接地，使其尽量减少工作时向外的电磁辐射；另外，要避免变频器输出电缆（到牵引电机的动力电缆）与其它电缆长距离平行走线，这样才能减少变频器工作时输出电压快速变化产生的电磁干扰，当变频器输出电缆和输入电缆必须交叉走线时，安装角度应为90°，其它多余电缆不要穿过变频器。
（7）导线的走向布置要严格做到输入线匝远离输出线匝；低压控制线匝远离高压线；尽量做到走线短捷，以减小导线间的感应电压。
通过采取以上措施，发现在调试、整机试车以及井下正常使用中，主控系统工作的稳定性、可靠性得以大大提高，从而大大减少了故障率，获得了良好的经济效益和社会效益。
总之，电牵引采煤机由于结构、空间的限制，在电气系统安装、调试时必须重视解决抗干扰问题，否则将直接影响采煤机的正常运行。
综合国内滚筒式采煤机的研制使用情况，其电气控制技术的发展趋势具有如下特点。
1.研究高抗干扰能力的单片微机控制系统
单片微机系统的干扰主要来自于电源、输入？输出接口和外界空间电磁波等3个方面。
由于煤矿井下存在许多大功率采、掘、运等机械设备，它们的频繁启动造成电网电压的极不稳定，这就产生较大的电源干扰。
这在设计中必须引起重视。
对于来自输入？输出接口和外界空间电磁波的干扰可以通过在硬件和软件的设计中采取
适当措施得以解决，如光隔离、电磁屏蔽（外壳屏蔽）、合理的布线及接地、采用数字滤波程序等。
总之，在抗干扰问题解决后，单片微机控制系统要比plc系统更具优越性：系统组成灵活、功能更易扩展、结构更为简单。
2.发展传感器技术
要检测和显示采煤机的各种信息、要实现采煤机的自动控制，传
感器必不可少。
目前，适用于采煤机的各种隔爆或本安型传感器还非常缺乏，如采煤机的滚筒垂直导向用自然c射线传感器或截齿应力传感器、采煤机的位置传感器、倾角传感器等都有待于我们去研究和发展。
3.采煤机信息传输系统的研究
对于一个现代化矿井来说，随着信息技术的高速发展，随时监视和了解采煤、掘进第一线的信息，以便让决策层更快地作出反应，显得越来越有必要，也显得越来越有可能。
作为系统工程的一部分，我们需要采煤机的那些信息、怎样和采煤工作面顺槽乃至地面控制站（调度室）进行信息的传输，已经值得我们去考虑了。
4.远期目标
采煤机的自动化实现高产高效和无人工作面，始终是我们煤矿生产减轻工人劳动强度和解放生产力的必然途径。
交流变频调速电牵引系统比原液压牵引系统更有利于实现采煤机的自动控制，其指令的传送和信息的反馈更为容易。
只要采煤机水平导向系统及其传感器、难度较大的采煤机滚筒垂直导向传感器研制成功，采煤机实现自动控制就为期不远了。
参考文献
[1] 王幸之，等.单片机应用系统抗干扰技术[m].北京：北京航空航天大学出版社，2001.
[2] 胡崇岳.现代交流调速技术[m].北京：机械工业出版社，2000.
作者简介
邓耀：男，大学，助理工程师，龙煤鹤岗分公司兴安煤矿综采维修队技术员。