太矿采煤机电气系统分析

太矿采煤机电气系统分析

发表时间：2017-09-29T17:02:29.893Z 来源：《基层建设》2017年第14期作者：张光锋

[导读] 摘要：随着科技的进步以及煤矿自身发展的要求，对采煤设备提出了更高的要求。其中电牵引采煤机以其简单方便的操控系统中煤集团大屯公司徐庄煤矿江苏省徐州市 221611

摘要：随着科技的进步以及煤矿自身发展的要求，对采煤设备提出了更高的要求。其中电牵引采煤机以其简单方便的操控系统、安全可靠的运行方式、较大的装机功率、易于安装维护等优点，逐步取代液压牵引采煤机。目前电牵引采煤机的牵引调速系统主要有两种：开关磁阻调速系统和变频器调速系统。本文以大屯煤电公司四矿区常用的太矿采煤机（分为730采煤机和930采煤机）为例，对电牵引采煤机电气系统进行简要分析。

关键词：太矿采煤机；电气系统；分析

一、太矿采煤机主回路分析

太矿采煤机按装机功率分为730KW和930KW两种，其中730煤机工作电压为1140v，930采煤机工作电压为3300v.两种煤机供电方式均为单电缆供电。因煤机总功率太大，同时启动会对井下电网造成严重冲击，影响其他设备正常运行，为此，两种煤机均采用分布启动。730煤机先启动左截割电机和调高泵电机、控制变压器，之后再启动右截割电机和牵变电源。930煤机先启动调高泵电机和牵引控制变压器电源，之后再分两步逐一启动两截割电机（和破碎机电机）。

1.煤机供电电缆

供电电缆为8芯煤机专用电缆，3根主线，1根地线，4根控制线。其中两根控制线用于启停煤机上级供电磁力启动器，另外两根控制线用于闭锁前部溜子。

2.隔离开关

隔离开关主要作用是煤机停电检修时，使主回路出现明显的电气断点，确保煤机不能启动。其上配有辅助常开常、闭点，常闭点进PLC输入端，用以告知PLC隔离开关状态。930煤机隔离开关常开辅助点接在先导启动回路中。730煤机隔离开关辅助常开点接入2启接触器KM2线圈回路中。

煤机隔离开关的辅助常开触点一般都会超前于主触头断开，保证在紧急情况下拉隔离开关时，使煤机启动回路先断开，即煤机上级供电磁力启动先断开，煤机隔离再断开。

3.变频器

太矿煤机变频器采用ACS800变频器作为牵引调速装置，一拖一调速。因变频器工作电压为380V，故需机载变压器将1140v或3300v降压至380v，实现电压匹配。

二、太矿采煤机控制系统回路分析

电牵引采煤控制系统的主要作用是接受煤机司机的各种输入指令、各种传感器的输出信号和系统运行状态信息，PLC对这些输入信息进行分析比较判断，然后输出控制信号去控制设备的运行状态和对不正常情况及时进行保护。

1.控制系统的输入信号

A.操作信号：

除了1启动之外，所有操作信号都进入PLC，经plc处理后再输出。

B保护输入信号

电机、牵变的温度保护信号、电机电流信号（930煤机还有电机绝缘监测信号）、变频器故障输入信号、瓦斯信号。

C.运行状态信号

变频器牵引速度信号、牵引电流信号、隔离开关常闭点。

2.控制系统的输出信号

A.牵引信号

变频器为端子控制方式。通过变频器参数组中的10.01和10.02定义ID1为变频器启停信号0=停止，1=启动。定义DI2为转向信号，0=正转，1=反转。11.06参数组中，定义DI3为速度增加DI4为速度减少。

PLC数字量输出端通过4根信号线根据工况（工况：人为的操作信号、变频器自身的故障返回信号以及煤机截割电机的恒功率采煤信号，此信号通过获取截割电机电流和牵引电机电流实现煤机恒功率采煤）选择性接通、断开以上4个数字量输入端子，实现煤机的左右牵引及速度增减功能。如下图

B摇臂高度控制信号

C 730煤机的二启和牵送接触器信号及930煤机的截割电机左启即二启、右启三启（破碎机电机的启动四启）信号

730煤机的二启接触器由PLC的Y15输出点控制二启接触器线圈回路，其自保由接触器本身的常开接点来实现；牵送接触器由Y14控制并自保。

930煤机的二三四启分别由Y31 Y32 Y33控制并自保。

结束语

太矿采煤机电气系统采用PLC作为核心控制器，PLC工作可靠故障率低，适应采煤工作面的恶劣工作环境。牵引系统采用了ABB变频器。变频器使用端子控制，其启动停止加减速控制由PLC数字量输出进行控制，信号简单可靠。