采煤机电控原理与

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பைடு நூலகம்引机构
MG500/1130-WD型交流电牵引采煤机牵引机 构由左、右牵引部和左、右行走箱组成,位于机 身的左右两端,是采煤机行走的动力传动机构。 左、右两个牵引部内各有一台用于采煤机牵引的 55kW交流电机,其动力通过二级直齿轮传动和二 级行星齿轮传动减速传至驱动轮,驱动轮驱动齿 轨轮,使采煤机沿工作面移动。 左右两个牵引部内部传动元、组件完全相同。 左右行走箱内部传动元、组件完全相同,可互换。
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可编程序控制器(PLC)
• PLC是采煤机电气系统的控制中心。选用三菱FX2N系 列具有高可靠性、抗干扰能力强的特点, 且采用导轨式 安装, 非常方便。其平均无故障时间大大超过了IEC规 定的10万小时,甚至有些PLC的可靠性已达到300000~ 500000MTBF。并且采用模块式硬件结构,组合和扩展 都很方便,又用程序(软连接)代替硬连接,安装工作量少。 在实际使用过程中, 增加或减少功能比传统继电器电气 控制方案更简单易行。 在PLC正常时,变频器的速度给 定,牵引方向,加减速、水流量保护,2台截割电机的温度 监测、电流采样、截割电机的恒功率保护,采煤机零位 抱闸、启动预报警、2台截割电机的分别启动和停止、 瓦斯断电、绝缘监测、牵引变压器温度监测及采煤机的 2013-5-28 15 动作执行等均通过PLC来达到完美的控制性能。
采煤机电控原理与维修
一.采煤机的结构 二.采煤机的电控原理 三.采煤机的电控故障与维修
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采煤机的结构
一.截割部 二.牵引部 三.电气部分 四.辅助部分
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截割机构
• 截割机构由左右摇臂、 左右滚筒组成,其主要功 能是完成采煤工作面的落煤,向工作面运输机装 煤和喷雾降尘。左、右摇臂完全相同,摇臂内横 向安装一台500kW截割电机,其动力通过两级直 齿轮减速和两级行星齿轮减速传给出轴方法兰驱 动滚筒旋转。 • 摇臂减速箱设有离合装置、冷却润滑装置、喷 雾降尘装置等. • 摇臂减速箱壳体与一连接架铰接后再与牵引部 机壳铰接, 通过与连接架铰接的调高油缸实现摇 臂的升降。摇臂和滚筒之间采用方榫联接。
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采煤机电气
MG500/1130-WD型交流变频调速电牵引采煤 机电气控制部分,是该采煤机的一个主要组成部分。 该部分结构上由三个独立的电控箱共同组成,系统 上采用了可编程控制器(PLC),直接转矩(DTC)变频 调速技术和信号传输技术,来共同控制两台500kW 的截割电机、两台55kW的牵引电机、一台20kW 的泵电机的运行状态,使采煤机控制和保护性能完 善,操作方便、可靠。牵引驱动系统采用了“一拖 一”,即两个变频器分别拖动两个牵引电机,提 高了采煤机牵引行走可靠性。
显示
• 显示器有两处:一处为10吋彩色显 示,通过与PLC和变频器通讯,实 时显示系统的各种工作参数 、工 作状态和各种信息。另一处为两个 变频器的显示窗。显示变频器的工 作参数、状态及信息。
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采煤机启动回路
按下启动按钮,从前级开关的启动线经过采煤机的 隔离触头到截割电机热传感器常闭触头,油泵电机 热传感器常闭触头,启动按钮,到本机停止按钮, 到二极管半波整流变成本安型直流电接地。采煤机 地线与前级起动器地线相通,构成开关回路,开关 启动。采煤机启动,PLC得电输出自保触电闭合, 开关自保,采煤机正常运行。
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变频器
• 变频器选用ABB公司的直接转矩控制(DTC)变频 器ACS800系列,变频器可在零速时产生150%Me 转矩,且无速度传感器,其转矩环是内环,速度环是 外环,系统通过自动识别建立电机模型,可以得到 准确的转子速度信号作为速度环的反信号,所以 不需要速度编码器仍可以对电机进行精确的速度 控制。变频器为水冷结构,其整流模块与逆变模 块均安装在专用的散热铝板上, 铝板与腔体底面 水冷壁紧密接触(中间由导热脂传递热量)。正常 使用时,变频器产生的热量由水冷壁带走。
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开关箱
• ①型式:开关箱为隔爆兼本安型“Exd[ib]I” • ②功能:高压开关箱位于联接框架的左端,可以在老塘侧方便地推入 和抽出。它是一个隔爆兼本安型设备,由2个接线腔和一个隔爆腔组成, 接线腔主要供电缆引入引出接线用,隔爆腔供安装电气元部件用。隔 爆腔内安装有1台C79/8隔离开关,1台控制变压器(~ 3300V/150V.110V)。一台本安电源(~110/+12V,1.5A)模块, 一台非 本安电源(~85V-~265V/24V,5A)模块,2个GAA-014-A7-04-P2电 流变送器, 2个3.15A/3300V的高压保险和2个6A/500V的低压保险, 两台CHV30/42交流接触器。其作用是将3300V电源引入采煤机并将 电源进行分配,此箱正面盖板上装有一个隔离开关手把,隔离开关具 有超前断电功能。盖板上有采煤机铭牌,高压开关箱铭牌,开盖警告 牌。接线腔分为2个,1个为主进线接线腔,位于开关箱前面的左下部, 接线腔与隔爆腔隔板上有3只3300V/300A高压接线柱为采煤机进线电 源,一组12芯过线组。另外还有2个接地线压板。开关箱的后部还有一 个接线腔,此腔与隔爆腔隔板上有12只3300V/300A接线柱,和两个 接地线压板和1个21芯过线组和2个12芯过线组。用于向其它箱体及 电机供电。
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电控箱
• 开关箱,此箱主要为整个采煤机提供~ 3300V电源, • 变频器箱,此箱主要用于采煤机的控制,可以 控制采煤机的左、右行走速度,左、右滚筒 的升降,左、右截割电机的分别启动和停 止。 • 变压器箱,其中的变压器将~3300V电压变 为~400V电压,为变频器提供了电源。
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闭锁刮板运输机
• 采煤机控制面板急停按钮(停止按钮)通 过电缆控制线窜在刮板运输机开关停止按 钮前,急停按钮按下,开关不能启动,运 输机不能开动。反之,则启动。
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主回路
• 主回路一般由隔离开关, 真空接触器,牵引变压器, 变频器,左右截割电机, 左右牵引电机,泵电机等 组成。
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变频器箱
• ①型式:变频器箱为隔爆兼本安型“Exd[ib]I” • ②功能:变频器箱位于联接框架的右端,由一个隔爆腔和 一个接线腔组成,隔爆腔在前,接线腔在后,隔爆腔底面有冷 却水槽。腔内装有六个快速熔断器,两台变频器,一套可编 程序控制器(PLC)装置,一台10吋中文显示器,以及其它辅 助控制组件。箱体的正面有两个大盖板,左边的盖板上有 十六个操作按钮,右边的盖板上有两个显示窗。接线腔与 隔爆腔隔墙上有九个1140/200A接线柱和三个21芯小过线 组, 接线柱用于电源的分配,小过线组作为控制线用,其中2 个为隔爆过线组,一个为本安过线组,接线腔内还有接线端 子若干,以及用于进出线的喇叭口,共21个。此腔完成采煤 机电气系统的主要功能,电气控制系统为"一拖一"方式。 即用一个变压器给2台交流变频器供电,由两台变频器分别 驱动2台交流牵引电机,从变压器次边出来的~400V/50Hz 供电电源经送电接触器,六个快速熔断器分两路进入变频 器,通过变频器整流、逆变输出频率、电压可变的交流电 压作为牵引电机的供电电源。 2013-5-28 12
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辅助装置
• • 机身联接 采煤机机身联接主要由平滑靴及其支撑架、 液压拉杠、高强度螺 栓、高强度螺母、调高油缸、铰接摇臂的左右联接架以及各部位联接 零件等组成。 水 该 程煤 中 水 从 接 拖
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变压器箱
• ①变压器箱为隔爆型“ExdI” • ②功能:变压器箱由前面的一个隔爆腔和后面的 一个接线腔组成。隔爆腔顶面有一个大盖板,底 面和两侧面有冷却水槽,变压器安装在隔爆腔内。 隔爆腔和接线腔隔墙上有3个3300V/300A、3个 1140V/200A接线柱和1个12芯过线组。接线腔 内有接线端子若干和两个接地压板和三个进出喇 叭口。变压器将~3300V电源引入,并变成~ 400V为两个变频器提供电源。
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低压控制回路
• 低压控制回路一般包括 PLC,本安电源,电磁阀, 左右端头站,遥控器,瓦 斯断电仪等。
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采煤机内部电路
• 从隔离开关引出电源经熔断器到控制变压 器变压,输出150V经熔断器供PLC电源。 输出110V经熔断器供真空接触器(截割电 机,牵引变频器)电源。 • 110V经本安电源变稳压12V供本安电路。 • 110V经整流模块变24V供电磁阀,电流变 换器,温度模块,瓦斯模块电源。
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电控组成及工作原理
• • • • •
工 泵 牵 电 截 作 电 引 控 割 原 机 电 箱 电 理 机 机
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电动机
• • • • • • • • 电动机: 截割电机 牵引电机 调高泵电机 型 号 YBC—400G3 YBC-55B YBCB-20G 500kW 功率 500kW 55kW 20kW 电压 3300V 380V 3300V 转 速 1470r/min 0-2440r/min 1470r/min 冷却水量 30L/min 20L/min 10L/min 冷却水压 1.5Mpa 1.5Mpa 1.5Mpa
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PLC控制电路
• L,N接150V电源。PLC内部检测正常8EYR输出点闭合(COM,Y0Y10) 启动报警(COM,Y4Y5)输出点闭合,报警3次采煤机自保,得电。 • X15左截启X16停Y2通断,X17右截启X20停Y6通断控制截割电机接 触器动作。 • X22牵引送电X23牵引断电Y3Y7通断控制变频器接触器动作。 • X0,X1,X10左,右,停,牵引。COM5Y24,25,26,27,22.21控制变 频器启动,停止,加减速。采煤机走动。 • X13总停X21故障复位X24,25主从变频器故障。 • FX2N-485BD与变频器通讯。 FX2N-8AD模拟量输入模块将8路模拟量输入(电压量或电流量输入) 转化成数字值,并且把它们送入到PLC主单元。 • 此模块的供电电源由PLC主机单元提供。 • 在采煤机电控系统中,此模块主要将左、右截割电机,左、右牵引电 机(或包括由左、右截割电机温度模块、牵引变压器温度模块转化而 来的三路电流信号)所采样的电流信号转化为数字量,送入PLC主机 单元,用以执行电气保护及中文屏数据显示。
采煤机日常维修
为了确保我区采煤机正常运行,顺利完成原 煤生产任务。以现在使用MG500/1130-AWD, MG150/350-AWD为例,以日常生产中出现故障 及处理方法为主,让我们共同认识,学习,探索 提高采煤机维修技术。因本人水平有限,望大家 给与指正。
段煤综采区四虎祝大家学习愉快
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