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。
我公司电气系统特点
• 维修不便，防护等级低，CRT显示器的抗震性差。我 公司采用专用运动控制器作为主控器，人机界面采用 工业用触摸屏。这种系统的优点是体积小、可靠性高 、抗震性好、防护等级达到IP67，适用于长期恶劣工 作，功能强大，编程简单，CAN总线通信技术减少大量 接线，插接式连接，拆装十分方便，工业用触摸屏可 图文显示，显示容量大且可靠性高。
我公司电气系统特点
• 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的
硬度，可自动进行高低速转换（高速截煤，低 速截岩） • 6、未来的发展趋势 • 掘进机电气控制系统的发展趋势是无线遥控 、智能化（无人驾驶）控制方式
电气系统概图
截割电机 瓦斯报警器
前照明灯
本安操作箱 系统急停
主电路中选用元件的参数
➢真空接触器 我公司生产的通用型掘进机中所采用的交流真空接
触器，是由昆山国力真空电器有限公司按国家标准和我 公司特殊技术要求生产的，而在高档型掘进机中，则采 用西门子或施耐德公司生产的进口交流真空接触器。适 用于交流50HZ，主回路额定工作电压1140V及以下等级 的电力系统中，频繁地起动和停止三相交流电动机。适 宜于各种装置组成磁力起动器，广泛用于电力系统、石 油、化工、煤矿、冶金和电气化铁道等各个领域。
防爆等级为一级。
我公司电气系统特点
• 1、先进的控制器和显示器 • 目前，国内的掘进机电控系统大多采用PLC控制系
统，人机界面采用文本显示器。这种系统的优点是可 靠性高、编程简单、维修方便；缺点是防护等级低， 拆装不便（点对点连线），文本显示器最多只能显示2 ～4行内容。而国外的掘进机则是采用微电脑加PLC控 制系统，人机界面采用CRT显示器。这种系统的优点是 控制功能强大，可靠性高，CRT显示器可图文显示，显 示容量大；缺点是编程复杂，连线多，系统结构复杂
• • 电控箱防爆型式：Exd[ib]Ⅰ(隔爆兼本质 • 操作箱防爆型式：ExibⅠ (本质安全型)
安全型)
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
。
矿用防爆设备的防爆型式及含义
• 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
主要控制元器件的参数和特点
*1.它取代了比例放大器，将4-12片阀的放大器集 成在一体，成本上有绝对优势；
*2.它有大电流输出（0-3A）取代了传统继电器， 节省了大量接线特点，故障率大幅降低；
*3.它的模拟量输入端子每一个针具备了处理不同 信号能力，不论是电位计、*热敏电阻还是变送 器电流/电压信号，都可以接入并使用软件编程 进行设定；
➢ 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
➢ 额定电流 见(附表1)
➢ 额定频率
➢ 额定频率 50Hz
电控系统主要技术参数
掘进机电气控制的硬件组成
• 四：选配部件
• 1.锚杆选配 • 2.线控选配 • 3.遥控选配 • 4.倾角检测选配 • 5.液压系统选配
• 注： • 1.线控和遥控为掘锚和掘钻机型选配，或有特殊要求的机型选配。 • 2.倾角传感器EBZ132窄机身为标准配置，其他机型为选配。
操作箱、电控箱防爆形式
主要控制元器件的参数和特点
➢ 专用控制器 专用运动控制器是基于长期恶劣环境如
高震动、温度变化剧烈和湿度较大等条件下可 靠地工作而开发的，是一种集可编程控制器、 比例放大器、模拟量输入A/D模块、继电器输 出等功能于一身的高性能工程机械专用控制器 。它给世界工程机械传统的电液控制系统带来 了革命性的进步，其优点如下：
主电路中选用元件的参数
*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（编程简单）。
主要控制元器件的参数和特点
• *4.它的逻辑控制功能可以非常轻松的完成以前用 各式各样继电器和模块很难解决的问题(实现plc 功能)
• *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；
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。
掘进机电气控制的硬件组成
• 掘进机电气控制部分： • 一.操作箱 • 二.电控箱 • 三.外围部件 • 四.选配部件
掘进机电气控制的硬件组成
操作箱内部接线图
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 。
该开关为掘进机的电源开关，适用于交流50Hz、额定电压1140V、额 定电流400A的电路中，作为无负载合闸和无负载切断掘进机供电电源之用 ，切忌带负载通/断。
开关的机械寿命在频繁操作时不超过2000次。 开关在经受三次动稳定电流（8000A峰值）及一次热稳定电流（3200A 有效值）后应进行维修。 开关在经受三次事故电流后应进行检修。 注：带“*”的部分只要售后人员掌握即可，以下相同，不再说明。
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。
截割急停
电控箱
电气系统概图
•
后照明灯
总急停器
本安操作箱
二运电机
电气控制系统配置（进口）
电气控制系统配置（国产）
• 与进口配置的区别：
•
表中第2项改为：交流真空接触器 CKJ5-250/1140，制造商为昆山国力。其
余与进口配置相同。
电控系统主要技术参数
➢技术参数
• 一：操作箱
• 1.显示器。 • 2.开关量采集板。 • 3.各操作按钮（油泵启动按钮、截割高速、截割低速、锚杆启动、二运启动、复位按钮
、急停按钮、上下翻页..）
掘进机电气控制的硬件组成
• 二：电控箱 • 1.断路器 • 2.变压器 • 3.接触器 • 4.继电器 • 5.熔断器 • 6.电流传感器 • 7.电压传感器