EBZ系列掘进机电气系统培训(EPEC)解析
EBZ系列掘进机电气系统培训(EPEC)解读
电路的组成及工作原理
主回路（见附图1）
主回路主要是由隔离开关、熔断器、真空接触器、中间继电器 、阻容吸收电路以及电压传感器、电流传感器等组成。 隔离开关作为电源开关，当其闭合时主回路得电。真空接触器 分别控制截割电机高速、截割电机低速、油泵电机、二运电机和锚 杆（或水泵）电机的运转。利用阻容.1-2000《爆炸性气体环境用电 气设备-通用要求》和GB3836.2-2000《爆炸性气体环境 用电气设备 隔爆型“d” 》的 标准设计，为隔爆兼本质安全 型电气设备。其隔爆壳体是用 钢板焊制而成的两个通过接线 端子相互连接的独立腔体。上 边为进出线腔（接线腔），下 边为主腔。接线腔内设有接线 端子和内接地端子。
主要控制元器件的参数和特点
*5、它内部数个16位高性能微处理器以及超大容量的内存空间使它具有及强 的数字处理能力，可以完成很多以前必须用电脑高级语言来编程的复杂算法 如直行纠偏多PID控制、发动机液压泵复合控制、姿态模糊控制、自动驾驶 等等； *6、它是基于CANBUS总线开发的产品，当系统节点较多或信号传输距离较远 时可以使用多个控制器组网，节省接线、提高可靠性、并且灵活性和可扩展 性大大加强； *7、它使用欧洲通用标准IEC1131-1语言编程，多种语言可选，简单易学， 可读性强，可现场无数次Flashing下载程序，改变EPROM参数，无须重新下 载或修改程序，通常可使用专用车载显示器完成参数修改，非常方便。 *8、它的硬件可靠性优于同类产品，无论在东北雪原极寒实验，还是在东南 亚热带雨林中施工，都不负众望，在国家大型施工项目设备中，在军用车辆 上，在出口欧美的大型设备上都有成功的应用； *9、它的I/O设计独具匠心，一针多能，既可做开关量输入，也可以做模拟 量输入，既可做PWM或开关量输出也可以做开关量输入，一个型号便可以有 无数种组合满足无数种需要，使用更方便、更经济 *10、它具有CANOPEN 和CAN2.0两个总线接口，可以与国内外很多标准 CANBUS总线产品进行连接，或经门路模拟与其它总线或上位机连接，组建大 型系统 *11、由于采用专用插头连接，使其拆卸方便，不易出错。
EBZ掘进机电气系统
9.1 EBZ掘进机电气系统一、理论部分1.EBZ掘进机电气系统特点？答：（1）先进的控制器和显示器（2）功能强大的故障报警专家系统（3）自主研发的防高压侵入低压的光电隔离保护模块（4）便捷的可维修性（5）自动煤岩识别功能2.Exd(ib)I符号含义？答：3.掘进机电气系统几个输出回路，分别是？答：输出路数为5回路，分别为：油泵电机控制主回路截割高速电机控制主回路截割低速电机控制主回路二运电机控制主回路锚杆电机控制主回路4.EBZ掘进机电气系统控制回路功能？答：控制回路是以EPEC专用控制器为核心，它接受各输入元器件的状态信息，通过编程计算，对所控制的元器件发出动作指令，实现对设备的逻辑控制。
5.EBZ掘进机电气系统有哪些电气联锁？答：第一：只有当油泵电机启动后，高速或低速电机、二运电机才能启动，油泵电机停止运行，运行中的高速或低速电机、二运电机也随之停止。
第二：截割高、低速电机为互锁关系。
第三：油泵电机和锚杆电机不能同时启动，二者之间为互锁关系。
6.油泵电机综合保护工作原理？答：当出现过流、过载、断相等故障时，控制器将电流传感器取来的信号经过编程计算，使油泵运行的中间继电器线圈失电，真空接触器线圈失电，油泵电机主回路电源被切断，运行中的油泵电机停止。
故障处理完毕后，将“复位/警报” 开关旋至“复位”位置，油泵异常点复位。
二、技能部分1.油泵电机启动、停止工作原理？答：启动：将“油泵启/停” 开关旋至“启动”位置，警报运行继电器先得电，电铃鸣响7秒后停止，此时油泵运行继电器得电，其常开点闭合，从而使真空接触器线圈得电，接触器主触点闭合，油泵电机主回路接通电源，电机运行。
停止：将“油泵启/停” 开关旋至“停止”位置，油泵运行继电器线圈失电，其常开点断开，使真空接触器线圈失电，主触点断开，油泵电机主回路电源被切断，运行中的油泵电机将停止运行。
2.截割高速的启动、停止工作原理？答：启动：油泵运行后，将“高速启/停” 开关旋至“启动”位置，警报运行继电器先得电，电铃鸣响5秒后停止，此时高速运行继电器得电，其常开点闭合，使高速真空接触器线圈得电，接触器主触点闭合，使高速电机主回路接通电源，高速电机起动运行。
EBZ掘进机电气原理解析
EBZ掘进机电气原理解析1.控制系统：EBZ掘进机采用PLC（可编程逻辑控制器）控制系统进行操作。
PLC是一种专用于工业自动化控制的可编程控制器，它能够根据预先编写的程序，对掘进机的各项功能进行自动控制。
控制系统包括主控制板和操作面板两部分，通过各种传感器和执行器与掘进机的其他部件进行信息交换和控制。
2.电动机系统：EBZ掘进机分为多个部分，每个部分都由电动机驱动。
其中包括盾构机、液压油泵、输送机等。
电动机系统通过PLC进行控制，电动机的转速和转向可以根据掘进机的工作状态进行调节，以实现掘进机的正常操作。
3.传感器系统：EBZ掘进机使用各种传感器来感知和监测设备的工作状态，以确保设备的安全和正常运行。
常见的传感器包括温度传感器、压力传感器、振动传感器等。
这些传感器将采集到的信息传输给PLC控制系统，PLC可以根据这些信息做出相应的控制决策。
4.液压系统：EBZ掘进机的液压系统主要用于驱动切削装置，支护装置和输送装置等关键部件。
液压系统通过液压油泵提供液压动力，并通过控制阀控制液压油液的流动方向和流量。
液压系统能够实现对掘进机各个部件的精确控制，从而确保设备的正常运行。
5.照明系统：EBZ掘进机需要在作业区域提供充足的照明条件，以保证工人的安全和作业效率。
照明系统采用高亮度的LED灯具，通过PLC进行控制，可以根据需要调节照明强度和照明范围。
6.通风系统：EBZ掘进机作业时会产生大量的粉尘和废气，因此需要配置通风系统进行排风处理。
通风系统通常包括风机、风口、管道等部分，通过风机产生的气流将废气和粉尘排出隧道，以保持作业环境的清洁和安全。
综上所述，EBZ掘进机的电气原理主要包括控制系统、电动机系统、传感器系统、液压系统、照明系统和通风系统等多个部分。
这些系统相互协作，通过PLC控制实现对掘进机各项功能的自动化控制，从而确保设备的安全、高效运行。
EBZ200H掘进机培训课件
主要技术参数
5.第一运输机 形 式: 双边链刮板式 溜槽尺寸: 650（宽）×350（高） （mm） 链 速: 45 （m/min） 运输能力: 4 （m3/min） 涨紧形式: 油缸卡板 液压马达 低速大扭矩马达（五星） 2台 液压马达转速： （r/min） 92 涨紧形式： 油脂缸涨紧 6.行走部 形 式: 履带式 履带宽度： 650 （mm） 制动方式: 停车用片式制动 最大有效驱动力: 490 （KN） 行走速度: 0-6.7 （m/min） 液压马达 2台 涨紧形式: 油缸卡板
玉华煤矿简介
铜川矿务局玉华煤矿是国家"八五"和"九五"期间重点煤矿建 设项目。是焦坪煤矿的后续煤矿.1991年12月玉华煤矿正式开工 建设。2002年8月玉华煤矿正式竣工投产。玉华煤矿是陕煤集 团公司的骨干矿井，铜川矿务局一座新型现代化支柱矿井。
玉华煤矿井田走向7-10.5公里，倾斜宽2.8-4.8公里，井田 面积34平方公里。井田地质储量3.77亿吨，可采储量2.6亿吨 ，矿井设计年原为产量150万吨，经过改扩建工程，生产能力 提升成为年产300万吨以上的大型煤炭生产企业。机械化程度 达100%。全矿在册人员 2033人，其中固定职工225人，协议 职工737人，合同职工1808人。共有管理人员106人，中、大 专以上工程技术人员达569人。玉华煤矿主采侏罗纪4-2煤层， 煤层平均厚度10米，煤种为长焰煤，低灰、低磷、低硫，发热 量6000大卡以上。
主要技术参数
煤矿用低浓度甲烷传感器 型 式: 矿用隔爆兼本质安全型 型 号：GJC4T 额定电压：DC15V 额定电流：130mA 煤矿用电缆 型 式: 煤矿用阻燃电缆 额定电压： AC1140V
主要结构和工作原理
EBZ150（S150J）掘进机电气培训讲义分析讲解
EBZ150（S150J）掘进机电气培训讲义分析讲解一、技术特性：1、主要技术参数：2、型号组成及含义：KX B I — 300 / 1140 ECX B I — 10 / 24 E二、掘进机电控的主要结构与特征：开关箱是按照GB3836.1—2000《爆炸性气体环境用防暴电气设备通用要求》和GB3836. 2—T3 -T5：100V，供给油泵电机和截割电机的T5 - N：120V，主要是供给电铃HO做信号、报T3 - N：220V，供给各真空接触器线圈电压、T13-T14：24V，经整流桥整流、滤波后，共给T6 - T7：24V，专供掘进机的三支照明灯电源；T8 - T9：36V，供给瓦斯闭锁电源及综保电源。
型号：CKJ-125/1140；型号：S512-001-S150；型号：JQX-13F(HH62)，线圈电压DC24V。
型号：CJX2-0901，线圈电压AC24V。
操作箱是按照GB3836.1—2000《爆炸性气体环境用防暴电气设备通用要求》和GB3836. 2—有5只自复位转换开关，型号：LW12-16（Z4）三、电控系统与外部系统的组成：1、油泵电机M1，为隔爆型电动机，型号：YBXB-55/1140，2、截割电机M2，为隔爆型双速水冷电动机，型号：YBUD-3、第二运输机电机M3，为隔爆型电动滚筒，型号：YBD11- 16-8050，供电电压：1140V，额定电流：8.2A，绝缘等4、报警电铃HO，为隔爆型，型号：BAL1-127/150，供电电型号：DGC-60/127B，供电电压：AC24V，四、掘进机电机的保护电路（见下页框图）：PLC 8 保护输出9电机启动信号S512-1S512-2S512-31微处理器单元2电源3 低压漏电4 电机漏电5 温度6 电机工作电流7风、水、电、气信号输入/复位/急停10LED 仪表系统组成及工作原理电压检测供电AC/220V电机电压(V)闭锁电阻KΩ解锁电阻值KΩ复位方式复位时间油泵电机114020KΩ＋20％1.5倍闭锁值自动2秒截割电机114020KΩ＋20％1.5倍闭锁值自动2秒。
ebz掘进机电气原理解析
详细描述
当掘进机在重载或高强度工作时，电机可能会因为过热而停 止工作。通风不良和润滑不足也可能是导致电机过热的原因 。此外，电机内部的电气故障也可能导致过热。
案例三：传感器失灵故障
总结词
传感器失灵可能是由于传感器损坏、线路故障或工作环境影响等原因引起的。
详细描述
掘进机上的传感器包括温度传感器、压力传感器和位置传感器等，它们是掘进机正常运行的关键部件 。当传感器损坏或线路故障时，掘进机的控制系统可能会误判或无法正常工作。此外，工作环境中的 灰尘、水和高温等因素也可能导致传感器失灵。
总结词
智能化控制技术是掘进机电气系统的重要发展方向， 可以提高设备的自动化程度和作业效率。
详细描述
掘进机电气系统通过引入先进的传感器、控制器和执 行器，利用物联网、大数据、云计算等信息技术，实 现设备的智能化监测、控制和优化。例如，通过传感 器实时监测掘进机的运行状态，将数据上传至云平台 进行数据分析，为设备维护和故障诊断提供依据。同 时，利用智能控制算法对掘进机的运动轨迹、切割速 度等进行精确控制，提高作业效率和质量。
THANKS
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特点
具有高精度、高可靠性、实时性 的特点。
03
掘进机电气原理
电机控制原理
电机类型
掘进机通常采用直流电机或交流电机作为驱动源 。
电机控制方法
电机控制可以通过调节电机的电压、电流、频率 等参数实现，以实现掘进机的不同工作状态。
控制器
掘进机电机控制器一般采用PLC或专用控制器，实 现电机的启动、停止、调速等功能。
详细描述
掘进机的电源包括发电机、电池和电源模块等部件，当电源无法正常工作时，掘进机将无法启动。此外，控制电 路中的故障也可能导致掘进机无法启动。例如，控制电路中的保险丝可能熔断或断路器可能跳闸，导致电源无法 到达执行器。
EBZ掘进机电气原理解析
对机器各部件进行检查，确保其完整无损。
调整
更换
对机器各部位进行调整，确保其工作性能和 精度达到最佳状态。
对磨损严重的零部件进行更换，确保机器正 常运转。
EBZ掘进机的特殊保养
防锈
对机器表面和内部进行防锈处理，防止生 锈。
更换大件
对磨损严重的大件进行更换，确保机器正 常运转。
分解检查
对机器进行全面分解检查，清洗各部件， 确保机器内部清洁。
用途
掘进机主要用于对岩石、煤炭等地下资源的开采和挖掘，是 矿业开采的重要装备之一。
掘进机的发展历程
初期发展
掘进机的雏形可追溯到19世纪中叶，当时主要用于煤炭的开采。随着技术的发展，掘进机 的功能和性能也不断得到提升。
快速发展
20世纪中期以来，掘进机技术得到了快速发展，不断有新的机型和技术出现，推动了矿业 开采的进步。
EBZ掘进机的安全保护装置
过载保护
当掘进机掘进过程中遇 到较大阻力时，过载保 护装置可自动切断电源 ，避免机器过载损坏。
急停保护
掘进机配备急停按钮， 遇到紧急情况时可立即 切断电源，保护设备和 操作断路器，可避免电路 过载或短路对设备造成 损坏。
EBZ掘进机的安全使用注意事项
智能化发展
近年来，随着人工智能、物联网等技术的不断发展，掘进机也开始向智能化方向发展，实 现了远程控制、故障诊断等先进功能。
掘进机的组成结构
主机
掘进机的主体部分，包括截割部、装运部 和行走部等。
除尘系统
降低掘进机工作时的粉尘浓度，保护环境 和工作人员的健康。
液压系统
为掘进机提供动力，实现各种动作的协调 。
照明和通风系统
为掘进机操作提供照明和良好的工作环境，同时 保证工作面的通风。
EBZ掘进机电气原理解析
06
EBZ掘进机新技术和发展趋势
EBZ掘进机新技术的介绍和应用
硬岩掘进技术
集成了高效切削、断面控制、 自动导向等多功能于一体的硬 岩掘进技术，可实现高精度、
高效率的掘进。
全断面掘进技术
采用高压水射流、机械破碎、超 声波破碎等多种方式的全断面掘 进技术，可实现各种复杂地质条 件下的快速掘进。
自动化控制技术
EBZ掘进机电气系统的主要部件和参数
变压器
提供掘进机所需的各种不同电压等级的电源，满足各电气设备的需要。
电动机
驱动掘进机的各种执行机构，包括截割头、装载机、运输机和喷雾泵等。
控制开关和保护装置
控制掘进机的各种动作和工艺流程，并对掘进机的各种状态进行实时监测和保护。
03
EBZ掘进机电气原理图解析
EBZ掘进机电气原理图的构成和特点
控制系统组成
EBZ掘进机电气控制系统主要由控制器、输入设备、输出设备 和安全保护装置等组成。
控制方式
EBZ掘进机电气控制系统采用PLC可编程控制器为核心，通过 输入信号控制输出设备实现自动化控制。
EBZ掘进机电气控制系统的输入和输出信号解析
输入信号解析
掘进机的输入信号包括按钮、传感器和限位开关等，通过采集这些信号，实 现对掘进机的控制。
电机过热
可能是负载过大或散热不 良，需减轻负载或改善散 热条件。
电路板故障
可能是电路板本身故障或 外部连接问题，需检查电 路板和外部连接。
EBZ掘进机电气故障排除的注意事项和安全要求
• 注意事项 • 对于重大故障，必须先切断电源再进行处理。 • 在进行任何处理之前，必须先进行详细的检查和诊断。 • 在进行任何处理时，必须注意防止静电和电磁干扰。 • 安全要求 • 处理前必须穿戴个人防护用品。 • 在处理过程中，必须遵循相关安全操作规程。 • 在处理过程中，必须防止意外伤害和设备损坏。
三一EBZ200掘进机电气系统操作说明
品质改变世界品质改变世界油泵电机截割高速截割低速图 4-17图 4-164.3 电气控制l 接通电源电控箱通电，主控器与显示屏通讯时，显示屏将显示画面如右图：此状态为主控器和显示器通讯中，此时操作开关都应在停止位置，禁止对设备进行操作，否则显示开关操作错误。
2 上、下翻页开关4 急停开关6 截割低速开关8 二运电机开关1 显示器3 复位、报警开关5 截割高速开关7 锚杆电机开关9 油泵电机开关操作箱上的开关可以启动或停止油泵电机、截割高/低速电机、第二运输机电机、锚杆电机。
提示：123456978图 4-18图 4-19l 复位、警报将“复位/警铃”开关向上轻扳至“警铃”位置，电铃鸣响，系统发出警报。
大约10秒之后，主控器与显示器通讯结束，显示画面如右图：图 4-20排除故障后，将“复位/警报”开关向下轻扳至“复位”位置，控制系统内各报警故障复原。
【危险】设备启动前必须鸣响警铃，否则人员未及时撤离危险区域可能造成严重的伤亡事故。
复位RESET复位RESET图 4-21图 4-22l 油泵电机将“油泵电机”开关向左轻扳至“启动”位置，电铃鸣响5秒后停止，油泵电机开始运行。
将“油泵电机”开关向右轻扳“停止”位置，运行中的油泵电机将停止运行。
图 4-23启动前，在无故障时，显示屏将显示画面如右图：通过此画面能监测油泵电机各相的电流值和故障信息（当油泵电机出现过载、过流、断相等故障时，显示屏将显示相对应的故障画面）。
提示：油泵电机MOTOR ，PUMP油泵电机MOTOR ，PUMP图 4-24图 4-25l 截割高速电机将“截割高速” 开关向右扳轻至“ 停止” 位置， 运行中的截割高速电机停止运行。
油泵电机运行后，将“ 截割高速”开关向左轻扳至“ 启动” 位置，电铃鸣响5秒后停止，截割高速电机启动运行。
图 4-26启动前，在无故障时，显示屏将显示画面如右图：通过此画面能监测截割高速电机各相的电流值和故障信息（当截割高速电机出现过载、过流、断相等故障时，显示屏将显示相对应的故障画面）。
EBZ系列掘进机电气系统培训(EPEC)
电控箱防爆型式：Exd[ib]I (隔爆兼本质安全型) 操作电控箱防爆型式：ExdI (隔爆型) Exdib(本质安全型) MA(煤安认证)
一、电气系统基本组成
• 电气系统组成：掘进机电控系统主要由电 控箱、操作箱矿用隔爆电铃、隔爆型照明 灯、隔爆型急停按钮、矿用本安型瓦斯传 感器以及各工作机构的电机组成。
• 掘进机电气控制系统是整机的重要组成部 分，与液压控制系统配合，来实现整机的 各种生产作业。同时对截割电机、油泵电 机、二运电机的工况及回路的绝缘情况进 行监控和保护。
二、电控系统主要技术参数
• 额定电压 • 主回路 ： AC 1140V/660V • 电控箱 ：控制回路额定电压分别为：
AC220V、AC36V、AC24V • 操作箱 ：控制回路额定电压 DC24V • 显示回路额定电压为：DC24V
11 15
• 8 EBZ200 1140
90 200 110
11
• 9 EBZ200 1140 90 200
11 15
• 10 EBZ200HFra bibliotek1140
75 200 150
11
• 11 EBZ200H
1140
90 200 150
11
掘进机运行开机顺序
• 设备运行前要接通冷却水管使设备的电机、电控 系统、机械传动、液压系统得到冷却，隔离开关 上电 (警示电铃先响“7秒”钟,同时分别对各电 机进行漏电闭锁检测,然后油泵电机才具备启动条 件)，启动油泵电机（电铃响“5秒”后油泵电机 才启动），启动截割头（启动截割电机时，警示 电铃先响5秒钟,然后截割电机才启动）。
EBZ系列掘进机电气系统
故障分析讲解
总体论述
悬臂式掘进机是一种煤矿井下综合掘进设备， 该系列掘进机主要用于采煤准备巷道的掘进， 适用于掘进破碎煤岩硬度f＝4～8，坡度160 ～ 180，断面6～24平方米的煤或半煤岩巷道，也 可用于其他硬度小于f 8岩石巷道施工，“掘 进机的整体构成”是由 １）截割部、２）铲 板部、３）第一运输机、４）本体部、５）行 走部、６）后支承、７)液压系统、８）水系统、 ９）润滑系统、10)电气系统构成，看下图
EBZ掘进机电气系统培训电子教案
4、便捷的可维修性 专用运动控制器采用插接式连接，拆装十
分方便，且不会出现接线错误。而要更换PLC 控制系统，在接线较多的情况下容易出现接线 错误。
完善的故障报警专家诊断系统，可显示39 条故障信息及每一种故障所对应的排故步骤提 示，维修人员提供了极大的方便。
5、自动煤岩识别功能（选配功能） 我公司在控制软件中设计了根据所截煤岩
主控器控制器盒
主控器控制盒内装有EPEC运动控制 器、本安电源和开关电源。它是整个电气 系统的核心，掘进机每个部件的动作，各 个部分工况的检测，各种安全保护功能的 实现等都是由它处理后执行的，主控器与 其他电器设备的连接通过快速插接头来实 现，比PLC控制系统要快捷得多。
操作箱的结构
操 作 箱 是 按 照 GB3836.1-2000《 爆 炸 性 气 体 环 境 用 电 气 设 备 通用要求》，GB3836.2-2000《爆炸性气体环境用电气设备 隔爆 型“d”》的标准设计，为隔爆型电气设备。其隔爆壳体是用钢板焊 制的两个通过接线端子相互连接的独立腔体。后面为接线腔，前面 为主腔。主腔门用销轴支撑，并用螺栓与箱体紧固。门上装有各电 机控制开关，紧急停止按钮及监视电源、截割电机、油泵电机、二 运电机、锚杆电机工况的显示屏。门上设有“MA”及“ExdI”标志。 箱体左侧设有“严禁带电开盖”警告牌及产品铭牌。 接线腔内设有接地螺栓，接线腔盖是用螺栓与箱体紧固。
操作箱防爆型式：ExdⅠ
(隔爆型)
矿用防爆设备的防爆型式及含义：
Ex d (ib)Ⅰ
防爆等级 本质安全型 隔爆型 防爆标志符号
隔爆型(d): 指具有隔爆外壳的电气设备。当外 壳内部爆炸时，外壳既能承受爆炸压力，又能 使火焰在穿过规定缝隙过程中，受间隙壁的吸 热及阻滞作用而显著降低其外传的能量和温度， 从而不致引起设的结构
EBZ掘进机电气原理
电控箱的结构
主腔的右侧装有隔离开关，隔板上装有主回路熔断器， 主盘板占据了主腔大部分空间，其上装有控制变压器、 真空接触器、阻容吸收器、中间继电器以及电流、电压 变栓与送箱器体等紧组固件。。左电门控内箱侧的开控面门制关设为器电置两的源了扇控、装由制本有销器安轴盒电支源。撑、两，扇EP并E门C用均专设螺用
有“严禁带电开盖”警告牌，“MA” 及“Exd[ib]I”标志。左门上有产品 铭牌，右门上设置了电源开关。 箱体的正面有电压表、光电隔离 板、信号转换板。接线腔盖与箱 体用螺栓紧固，并设有“严禁带 电开盖”警告牌。
主控器控制器盒
主控器控制盒内装有EPEC运动控 制器、本安电源和开关电源。它是 整个电气系统的核心，掘进机每个 部件的动作，各个部分工况的检测， 各种安全保护功能的实现等都是由 它处理后执行的，主控器与其他电 器设备的连接通过快速插接头来实 现，比PLC控制系统要快捷得多。
掘进机电气控制的硬件组成
• 8 .阻容吸收器 • 9 .电压变送器 • 10.本安电源 • 11.开关电源 • 12.EPEC专用控制器 • 13.通讯转换板 • 14.CAN总线隔离保护模块 • 15.GLBH-300隔离保护漏电保护模块
掘进机电气控制的硬件组成
• 三：外围部件 • 1.电动机 • 2.电铃 • 3.电灯 • 4.急停按钮 • 5.甲烷传感器 • 6.压力传感器 • 7.温度传感器 • 8.液位传感器
EBZ掘进机电气原理
三一重型装备有限公司
2008.4.10
掘进机机械、电气、液压之间关系
• 掘进机---人体
• 1.机械部分---人体骨骼 • 2.液压部分---肌肉血液 • 3.电气部分---神经系统
电气系统简介
掘进机电控电气系统主要由电控箱、操作箱、矿用隔 爆电铃、隔爆型照明灯、隔爆型急停按钮、矿用本安型 瓦斯传感器以及各工作机构电机组成。
EBZ150(S150J)掘进机电气培训讲义分析讲解
一、技术特性：1、主要技术参数：2、型号组成及含义：KX B I —300 / 1140ECX B I —10/ 24 E二、掘进机电控的主要结构与特征：三、电控系统与外部系统的组成：四、掘进机电机的保护电路（见下页框图）：PLC 8 保护 输出9电机启动信号S512-1S512-2S512-31微处理器单元2电源3 低压漏电4 电机漏电5 温度6 电机工 作电流7风、水、电、气信号输入/复位/急停10LED 仪表系统组成及工作原理电压检测供电AC/220V电机电压(V)闭锁电阻KΩ解锁电阻值KΩ复位方式复位时间油泵电机114020KΩ＋20％1.5倍闭锁值自动2秒截割电机114020KΩ＋20％1.5倍闭锁值自动2秒温度20tk -10t k-10tk ＋10电阻≤350≤250以下≤600以下≥5000以上特性：tk 为温控点温度值热敏电阻符号曲线 整定温度Rt RttoΩ实际电流额定电流动作时间起始状态恢复时间恢复方式1.052h不动作///1.2t＜20min热态15S＜tr＜1min自动1.51min＜t＜3min热态15S＜tr＜1min自动6可返回时间≥5S 冷态15S＜tr＜1min自动实际电流额定电流动作时间起始状态复位方式8～10200mS﹤ts﹤400mS冷态按钮复位电压等级动作值恢复值恢复方式24V～36V2KΩ+20％动作值1.5倍自动220V5KΩ+20％动作值1.5倍自动五、电控箱控制回路中的电器联锁有六处：六、电控箱的指示回路：七、电控箱主回路电路原理和PLC电路控制变压器操作箱截割急停总急停瓦斯仪风、电继电器可编程序控制器综合保护器显示仪表二运电机截割电机油泵电机电铃照明灯八、可编程序控制器PLC控制原理（结合掘进机电路讲解）：00020003201072000320004201032000310062000420054#21#KA5D24电铃继电器信号启动T5N 127VKA5.1HOSA1总急停信号报警送PLC 内部油泵电路T3NKA1.1220VKV1h1T3T5KA1.2100V0021100B19003200520103110010022005200042000720052010320#油泵先导100mS 23#油泵启动D24KA1油泵停止油泵停止总急停信号风电瓦油泵总急停7#SA28#SA2001 20107 20003 2010710021003100410061007延时电路21#D24KA5电铃TiM0020107T5N127VKA5.1HO5#SA1油泵截割低速截割高速信号报警T3N220V KA2.1KV2KV3T3N100VKV3h2KV2h20041101B21005200091101100320009低速先导24#D24KA2截割停止9#SA3截割停止2000910041002综保延时截割停止高速互锁油泵TiM0028#低速启动10#SA30061102B20005200091102100420009高速先导25#D24KA3截割停止11#SA4截割停止2000910031002综保延时截割停止低速互锁油泵TiM0029#高速启动10#SA4T3N 220V KA3.1KV3KV2T3N220V KA4.1KV40071103B22008201011103100520101二运先导26#D24KA4二运停止14#SA510022010130#二运启动15#SA5二运停止油泵二运停止九、掘进机的操作方法：十、注意事项：。
三一EBZ160掘进机电气系统说明
3-58图 3-81电气系统是设备的重要组成部分，与液压系统配合，可自如的实现生产作业。
同时对截割高速/低速电机、油泵电机、二运电机（选配）、锚杆电机（选配）进行监控和保护。
电气系统主要由电控箱、操作箱、电铃、照明灯、急停按钮、甲烷传感器及电线等组成。
3.7 电气系统1.电控箱2.操作箱3.电铃4.照明灯5.总急停按钮6.甲烷传感器7.截割急停按钮4753-593.7.1 电控箱电控箱为隔爆兼本质安全型电气设备（Exd [ib] I），双门快开式结构。
电控箱箱体是用钢板焊制而成，分为上、下两个腔体，通过接线端子相互连接。
上部腔体为接线腔，腔内设有接线端子和内接地端子。
盖板用螺栓紧固，并设有“严禁带电开盖”警示牌。
下部腔体为主腔，主腔与左、右门形成一隔爆空腔。
电控箱左门、右门为快开门结构，在每扇门内侧，分别装有可拆卸的门齿，上部有可调节间隙的槽口，下部用下压板调节间隙。
左、右门分别装有扳手，用于左门、右门沿门轴上下移动。
图 3-82图 3-831.门齿2.上压板3.扳手1.上腔2.主腔12213箱体右侧断路器扳手处有机械电气联锁机构，保证必须先切断电源再开门，关门后才可通电。
左门、右门之间有两个安全锁，分别控制左门、右门的打开及关闭，必须先开电控箱右侧的安全锁后，才能开左门、右门的安全锁；关门时，先锁上左门、右门的安全锁，再锁电控箱右侧的安全锁。
图 3-843-60l 主腔右侧装有断路器，左侧装有开关电源、本安电源；l 箱体下板装有变压器、控制器；l 主配电板占据了主腔大部分空间，装有真空接触器、阻容吸收器、继电器、电流传感器、电压变送器等组件；l 箱体中部内侧装有电压表、隔离模块和转换板等电气件。
图 3-853-61图 3-86图 3-87l 当设备的供电电压为1140VAC时，电控箱内控制变压器输入端应接到1140V和0V两端。
l 当设备的供电电压为660VAC时，电控箱内控制变压器输入端应接到660V和0V两端。
三一EBZ200电气系统原理说明
系统功能
3.7.4 电路 3.7.4.1 电气元件对应表
序号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27
表 3-16
电气元件
本安电源 开关电源
控制器 CAN总线隔离模块
隔离保护模块 转换板 电压表 变压器
l 当 设 备 的 供 电 电 压 为1 1 4 0 V A C时 ， 电 控 箱 内
控制变压器输入端应接到1140V和0V两端。
系统功能
图 3-88
l 当 设 备 的 供 电 电 压 为660VAC时 ， 电 控 箱 内
控制变压器输入端应接到660V和0V两端。
图 3-89
操作保养手册 - 03.2012
3.7.3 甲烷传感器
甲烷传感器的外形为长方形结构，外壳由不 锈钢冲压而成，前后盖的合缝处有橡胶密封圈， 下部装有探测元件的气室和由红色发光管组成的 报警灯，中部为蜂鸣器，显示窗由四位八段红色 数码管组成。
甲烷传感器通过压条与操作台前侧的报警箱 连接。
系统功能
8 76Βιβλιοθήκη 5图 3-911.提手
2.产品铭牌
3-61
系统功能
3.7.2 操作箱
操作箱为本质安全型电气设备（Ex [ib] I）， 其壳体用不锈钢板焊接而成。
盖板在箱体后部，并用螺栓与箱体紧固，箱 体正面有聚碳酸酯板，聚碳酸酯板外侧有面板标 牌， 用螺钉紧固于箱体上，操作箱内外接合处均 有橡胶密封垫。
操 作 箱 底 部 安 装4个 减 震 器 ， 通 过8个M 8螺 栓 与操作台连接。
电控箱箱体是用钢板焊制而成，分为上、下 两个腔体，通过接线端子相互连接。
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使用条件
1、海拔高度不超过2000米 2、周围环境温度-5℃—+40℃周围空气相对湿度不大于95%(+25℃) 3、能承受掘进机的振动,与水平安装倾斜度不超过18° 4、适合在有甲烷气体的爆炸性混合物隧道或矿井中。 5、无破坏绝缘的气体或蒸汽的环境中 6、无长期连续滴水的地方。 7、污染等级3级（有导电性污染，或由于凝露使干燥的非导电性污 染变为导电性的，工业用电气一般适用于污染等级3的环境）。 8、安装类别Ⅲ类（配电电路水平，既该设备的故障不会影响其它 配电回路的工作）
电控箱防爆型式：Exd[ib]Ⅰ(隔爆兼本质安全型 )
操作箱防爆型式：ExdⅠ
(隔爆型)
矿用防爆设备的防爆型式及含义：
• Ex d (ib)Ⅰ • • • • •
防爆等级 本质安全型 隔爆型 防爆标志符号
矿用防爆设备的防爆型式及含义：
• 隔爆型(d): 指具有隔爆外壳的电气设备。当外壳内部爆 炸时，外壳既能承受爆炸压力，又能使火焰在穿过规定缝 隙过程中，受间隙壁的吸热及阻滞作用而显著降低其外传 的能量和温度，从而不致引起设备外部爆炸性气体混合物 的爆炸。 • 本质安全型(ib):指在正常运行或故障状态下所产生的电 火花和热效应，不能点燃爆炸性气体混合物的电气设备。 该型电器设备的电路，一般均为低电压小电流。 • 由于我公司掘进机在矿井下使用，所以要求防爆等级 为一级。
电控箱的结构
主腔的右侧装有隔离开关，隔板上装有主回路熔断器，主盘板占 据了主腔大部分空间，其上装有控制变压器、真空接触器、阻容吸 收器、中间继电器以及电流、电压变送器等组件。电控箱的门为两 扇由销轴支撑，并用螺栓与箱体紧固。左门内侧面设置了装有开 开关电源、本安电源、 EPEC 专用控制 器的控制器盒。两扇门均设有“严禁 带 电 开 盖 ” 警 告 牌 ， “ MA” 及 “ Exd[ib]I”标志。左门上有产品铭牌， 右门上设置了电源开关。箱体的正面 有电压表、光电隔离板、信号转换板。 接线腔盖与箱体用螺栓紧固，并设有 “严禁带电开盖”警告牌。
截割电机
瓦斯报警器 系统急停 截割急停
前照明灯 电控箱
电气系统概图
• 后照明灯 总急停
油泵电机 防爆电铃
电气系统概图
瓦斯报警器 隔爆操作箱 二运电机
电气系统简介
掘进机电控电气系统主要由电控箱、操作箱、矿用 隔爆电铃、隔爆型照明灯、隔爆型急停按钮、矿用本安 型瓦斯传感器以及各工作机构电机组成。掘进机电气控 制系统是整机的重要组成部分，与液压控制系统配合， 可自如的实现整机的各种生产作业。同时对截割电机、 油泵电机、二运电机的工况及回路的绝缘情况进行监控 和保护。
额定电流 见(附表1) 50Hz
额定频率
额定频率
电控系统主要技术参数
额定功率
额定功率 见(附表1)
系统输出主路数
输出路数 5回路 油泵电机控制主回路 截割高速电机控制主回路 截割低速电机控制主回路 二运电机控制主回路 锚杆电机控制主回路
电控系统主要技术参数
本安部分 本安电源 输入电压：DC24V；输出电压： DC12V 瓦斯报警器 工作电压：DC12V 最大工作电流：130mA
主控器控制器盒
主控器控制盒内装有EPEC运动控制 器、本安电源和开关电源。它是整个电 气系统的核心，掘进机每个部件的动作， 各个部分工况的检测，各种安全保护功 能的实现等都是由它处理后执行的，主 控器与其他电器设备的连接通过快速插 接头来实现，比PLC控制系2000《爆炸性气体环境用电气设备 通用要求》，GB3836.2-2000《爆炸性气体环境用电气设备 隔爆 型“d”》的标准设计，为隔爆型电气设备。其隔爆壳体是用钢板焊 制的两个通过接线端子相互连接的独立腔体。后面为接线腔，前面 为主腔。主腔门用销轴支撑，并用螺栓与箱体紧固。门上装有各电 机控制开关，紧急停止按钮及监视电源、截割电机、油泵电机、二 运电机、锚杆电机工况的显示屏。门上设有“MA”及“ExdI”标志。 箱体左侧设有“严禁带电开盖”警告牌及产品铭牌。 接线腔内设有接地螺栓，接线腔盖是用螺栓与箱体紧固。 操作箱内部接线图
电瞬间的反向电势。电流、电压传感器分别采集回路电流及电压信
号并输入至EPEC专用控制器，通过编程实现对电机的过流、过载、 断相、漏电检测以及电源的过压及欠压等保护作用。
主电路中选用元件的参数
隔离开关*
我公司现在生产的定型产品中隔离开关选用的是 GM2-400 型隔离开关
。
电气控制系统配置（进口）
电气控制系统配置（国产）
电控系统主要技术参数
技术参数
EBZ系列机型
系列机型 见(附表1)
额定电压
主回路：AC 1140/660V 电控箱：控制回路电压为：AC220V、AC36V、AC24 操作箱：控制回路电压：DC24V 显示回路电压：DC24V
额定电流
EBZ系列掘进机电气系统
故障分析培训教材
判断电气系统故障
判断电气系统故障首先必须 要熟悉电气系统的原理、必须清 楚了解EPEC软件控制相关部件的 联系及电气系统中各硬件的连接 与结构、必须了解EPEC程序的流 程，才能对电气系统发生故障来 进行推敲判断，才能实施有效的 方法来解决处理。
电气系统概图
电路的组成及工作原理
主回路（见附图1）
主回路主要是由隔离开关、熔断器、真空接触器、中间继电器 、阻容吸收电路以及电压传感器、电流传感器等组成。 隔离开关作为电源开关，当其闭合时主回路得电。真空接触器 分别控制截割电机高速、截割电机低速、油泵电机、二运电机和锚 杆（或水泵）电机的运转。利用阻容吸收电路吸收主回路电动机断
电控箱的结构
电控箱是按照GB3836.1-2000《爆炸性气体环境用电 气设备-通用要求》和GB3836.2-2000《爆炸性气体环境 用电气设备 隔爆型“d” 》的 标准设计，为隔爆兼本质安全 型电气设备。其隔爆壳体是用 钢板焊制而成的两个通过接线 端子相互连接的独立腔体。上 边为进出线腔（接线腔），下 边为主腔。接线腔内设有接线 端子和内接地端子。