930電牽引采煤機電氣系統(tǒng)概述

97/99產(chǎn)品說明書MGTY400/930-3.3D電牽引采煤機(電氣部分)太原礦山機器集團有限公司目錄第一章930電牽引采煤機電氣系統(tǒng)介紹………2第一節(jié)概述………2第二節(jié)930電牽引采煤機電氣部件功能及參數(shù)………………3第三節(jié)930電牽引采煤機電氣系列原理介紹…8第二章930電牽引采煤機電氣控制系列………13第一節(jié)電牽引采煤機高壓箱……13第二節(jié)電牽引采煤機控制箱……17第三節(jié)電牽引采煤機端頭控制站………………30第四節(jié)電牽引采煤機防爆分線盒及泵站電磁閥………………31第三章930電牽引采煤機電氣操作系列………31第一節(jié)系統(tǒng)運行操作……………32第二節(jié)系統(tǒng)顯示操作……………34附錄A……………37注意事項1．在傾斜工作面急停時，必須先按牽停鈕，使采煤機停車后再按主停切斷主電源，否則易產(chǎn)生滑車危險。2．在傾斜工作面每周要定期檢查調(diào)整液壓制動器是否靈敏可靠，否則易產(chǎn)生斜坡滑車危險。當(dāng)主電源突然停電時，變頻器不能制動，只能靠液壓制動器制動；所以檢查調(diào)整液壓制動器是十分必要的。第一章930電牽引采煤機電氣系統(tǒng)介紹930電牽引采煤機整機供電電壓為3300V，裝機總功率930KW,截割電機最大功率400KW。其機型為：MGTY400/930-3.3D。第一節(jié)概述本電氣系統(tǒng)是為930電牽引采煤機配套而專門研制的，分為電氣控制系統(tǒng)和整機監(jiān)測系統(tǒng)。控制系統(tǒng)采用了可編程控制器及自回饋制動變頻器，可在工作面傾角≤25°的情況下工作；監(jiān)測系統(tǒng)采用了工控計算機。使采煤機實現(xiàn)了操作簡單、維修方便、自動化程度高、故障率低等特點。電氣系統(tǒng)的部件分布如下圖1.1所示.。圖1.11．電氣系統(tǒng)環(huán)境：1.1.環(huán)境溫度-20℃——+40℃1.2相對濕度不大于95%(+25℃)1.3海拔高度2000m以下，-500m以上1.4有瓦斯和爆炸性危險，但無腐蝕性氣體的場合。2．操作、控制、保護及顯示功能：2.1順槽開關(guān)箱的啟動、停止控制。2.2運輸機的閉鎖控制。2.3截割電機的溫度監(jiān)測和熱保護。2.4油泵電機的溫度監(jiān)測和熱保護。2.5牽引變壓器的溫度監(jiān)測和熱保護。2.6截割電機和牽引電機恒功率控制和超載保護。2.7截割電機和牽引電機電流檢測和負荷控制。2.8由端頭站、操作面板和遙控裝置實現(xiàn)采煤機牽引和搖臂控制，通過操作面板還可實現(xiàn)參數(shù)設(shè)定，了解采煤機運行情況，故障分析功能。2.9變頻裝置具有運行和故障參數(shù)的顯示。2.10監(jiān)控系統(tǒng)中文顯示接口，提供了時實監(jiān)控和故障診斷的參數(shù)顯示，并能回放72小時以內(nèi)的各種運行資料的顯示。第2節(jié)930電牽引采煤機電氣部件功能及參數(shù)MGTY400/930-3.3D電牽引采煤機，總裝機功率為930KW，截割電機功率為2×400KW，油泵電機功率為20KW，牽引電機2X55KW，整機采用單電纜供電，供電電壓為3300V。除牽引電機外，其余電機均為3300V供電。1．截割電機主要技術(shù)參數(shù)：型號YBC-400G額定功率400KW額定電壓3300V額定電流90A額定轉(zhuǎn)速1475rpm工作制連續(xù)SI絕緣等級H級冷卻水冷冷卻水壓力2MP防爆型式隔爆型2．油泵電機主要技術(shù)參數(shù)：型號YBCB-20G額定功率20KW額定電壓3300V額定電流6A額定轉(zhuǎn)速1470rpm工作制連續(xù)SI絕緣等級H級冷卻水冷冷卻水壓力2MP防爆型式隔爆型3.牽引電機主要技術(shù)參數(shù)：型號YBQYS-55額定功率55KW額定電壓380V額定電流105A額定轉(zhuǎn)速1470rpm工作制連續(xù)SI絕緣等級H級冷卻水冷冷卻水壓力2MP防爆型式隔爆型4.泵站電磁閥主要電氣技術(shù)參數(shù)本采煤機控制搖臂升降電磁閥，采用DMFZ-25TJ型電磁鐵，做為搖壁升降和制動用的控制器件。額定電壓DC24V額定吸力25N額定行程3mm5.高壓箱主要電氣技術(shù)參數(shù)930電牽引采煤機高壓箱，用在有瓦斯和煤灰爆炸危險的井下配套采煤機，作為電源輸入和電源分配之用，在箱中設(shè)置有牽引和控制變壓器等。型號特制專用供電電壓3300V50HZ額定電流200A冷卻方式底板和后側(cè)板水冷冷卻水壓力2MP防爆型式隔爆型6．控制箱主要電氣技術(shù)參數(shù)控制箱可用在有瓦斯和煤灰爆炸危險的井下配套采煤機，作為控制、保護和牽引調(diào)速之用。箱中設(shè)置有變頻器、監(jiān)控裝置及顯示器等。型號特制專用供電電壓400V50HZ額定電流230A冷卻方式底板水冷冷卻水壓力2MP防爆型式隔爆兼本質(zhì)安全型7．防爆分線盒主要電氣技術(shù)參數(shù)防爆分線盒，由控制箱內(nèi)引出一根控制信號電纜，通過分線盒轉(zhuǎn)換成6路單獨的控制信號電纜，再分別到泵站去執(zhí)行控制電磁閥。型號BJX-14/8額定電壓220V每節(jié)端子額定電流10A通道數(shù)量8路內(nèi)置端子兩排14節(jié)8. 端頭控制站主要技術(shù)參數(shù)端頭控制站設(shè)置在采煤機左右兩端，為左右采煤機司機方便操作而設(shè)立的分站，端頭控制站是本安型設(shè)備，內(nèi)部以單片機為控制核心，與監(jiān)控中心以串行通訊方式進行數(shù)據(jù)交換。型號特制專用額定電壓5V本安電源額定電流20mA傳輸速率9600b/s連接電纜主要技術(shù)參數(shù)9.1進線電纜1W，（用戶自備）型號UCPQ—G電壓等級3300V連續(xù)載流量215A芯線標(biāo)稱3x70+1x25+4x6電纜外徑φ65mm9.2截割電機電纜W1（采煤機自帶）型號UCPQ—G電壓等級3300V連續(xù)載流量173A芯線標(biāo)稱3x50+1x25+4x6電纜外徑φ58mm9.3油泵電機電纜W3（采煤機自帶）型號UCPQ—G電壓等級3300V連續(xù)載流量30A芯線標(biāo)稱3x10+1x10+3x6電纜外徑φ38mm9.4牽引電機電纜W4，W5（采煤機自帶）型號UCPQ—G（帶屏蔽）電壓等級1000V連續(xù)載流量138A芯線標(biāo)稱3x35+1x16+4x4電纜外徑φ45.26mm9.5控制箱供電電纜W6（采煤機自帶）型號UCPQ電壓等級600V連續(xù)載流量173A芯線標(biāo)稱3x50+1x25+4x4電纜外徑φ58mm9.6高壓箱,分線盒控制電纜W7,W10（采煤機自帶）型號UCPQ(屏蔽耐油護套)電壓等級500V連續(xù)載流量2A芯線標(biāo)稱24x0.759.7端頭站控制電纜W8,W9（采煤機自帶）型號(屏蔽耐油護套)電壓等級500V連續(xù)載流量2A芯線標(biāo)稱10x0.759.8電磁閥控制電纜W11,W12,W13,W14,W15,W16（采煤機自帶）型號(屏蔽耐油護套)電壓等級500V連續(xù)載流量5A芯線標(biāo)稱2x2第3節(jié)電牽引采煤機電氣系統(tǒng)原理介紹930電牽引采煤機電氣系統(tǒng)原理如附圖134.11.1.1所示，下面對各部分進行說明。1．電源系統(tǒng)原理采煤機采用單電纜供電，供電電壓為3300V，直接供控制變壓器和隔離開關(guān)，通過隔離開關(guān)，供電給截割電機、油泵電機、牽引變壓器。牽引系統(tǒng)由牽引變壓器供電（1T）。如圖1.2控制電源由控制變壓器供電（2T）。電源系統(tǒng)原理如圖1.2所示。1.1牽引系統(tǒng)電源牽引系統(tǒng)是由順槽開關(guān)經(jīng)1T變壓器，把3300V變成400V。從高壓箱送出作為變頻器的電源。1.2控制電源控制電源是由順槽開關(guān)，經(jīng)2T變壓器3300V變成220V。由高壓箱送到控制箱的控制電源單元，經(jīng)控制電源單元變換成各種控制電壓。+24V直流開關(guān)電源，供給搖臂升降電磁閥；同時把24V開關(guān)電源電壓變換成12V，5V電源，供繼電器，檢測用電源以及工控機電源。本安電源裝置獲得220V輸入電壓，變換成+5V本安電源，供給端頭用。二．采煤機先導(dǎo)控制及運輸機閉鎖回路圖1.3先導(dǎo)控制回路和運輸機閉鎖回路如圖1.3所示。1W是順槽開關(guān)箱送來的供電電纜，其中控制芯線E、P是采煤機先導(dǎo)控制回路；B1、B2是運輸機在采煤機的閉鎖回路。SB1是順槽開關(guān)的啟動按鈕，SB3是采煤機主回路供電停止按鈕。SB4是先導(dǎo)按鈕并配合SB1產(chǎn)生順槽開關(guān)所需的脈沖下降沿。SB4是采煤機先導(dǎo)試驗按鈕，SB5是采煤機對運輸機閉鎖按鈕。3．采煤機監(jiān)測系統(tǒng)和控制系統(tǒng)原理及保護功能3.1采煤機監(jiān)測系統(tǒng)原理如圖1.4所示，監(jiān)測中心采用工業(yè)控制機。采煤機監(jiān)測中心，利用微電腦技術(shù)及專家系統(tǒng)，把實時數(shù)據(jù)庫理論和相關(guān)的現(xiàn)代控制方法融合在一起。通過接口電路板采煤機送來的信號.狀態(tài).數(shù)據(jù).進行處理和分析，完成采煤機恒功率控制和故障診斷等功能;并對采煤機運行狀態(tài)進行記錄,預(yù)報警及相應(yīng)的緊急故障處理,故障狀態(tài)下的事故分析,操作指導(dǎo)及提示等功能。圖1。43.2采煤機控制系統(tǒng)原理采煤機控制系統(tǒng)原理如圖1。5所示，控制中心采用工業(yè)可編程控制器?？刂葡潴w和端頭站的操作按鈕，把各種操作信號送給控制中心，控制中心根據(jù)各種邏輯關(guān)系，輸出控制信號，送給執(zhí)行部件，進行各種控制。3.3系統(tǒng)保護原理監(jiān)測中心和控制中心相互配合，實現(xiàn)恒功率采煤的自動控制，即：牽引速度自動跟蹤截割電機的負載。當(dāng)截割電機的負載較輕時，牽引電機加速運行到設(shè)定速度；當(dāng)截割電機負載為滿載（或人為滿載）時，牽引速度保持為這一設(shè)定速度。當(dāng)截割電機電流超過105%Ie時,并在一定的允許時間內(nèi)(設(shè)定60秒)負圖1。5載電流仍不下降，即可使?fàn)恳郎p速。如負載超過115%Ie時，立即停止?fàn)恳?。電機，變壓器，變頻器等各種保護和監(jiān)視信號，通過信號轉(zhuǎn)換板送給監(jiān)測中心,監(jiān)測中心把信號和數(shù)據(jù)處理分類后，一方面送給顯示屏，進行狀態(tài)指示；另一方面?zhèn)魉徒o控制中心，參與程控。3.4端頭控制站工作原理端頭控制站采用單片機工作原理，使用串行數(shù)據(jù)通訊技術(shù)，與監(jiān)測中心交換數(shù)據(jù)實現(xiàn)對采煤機的主停，牽停，左行，右行搖臂升降的控制。同時監(jiān)測中心把采煤機的運行速度和端頭控制站的工作狀態(tài)傳回到端頭控制站，在端頭控制站進行狀態(tài)和速度顯示。其原理框圖1.6所示。圖1。63.5變頻器工作原理變頻器由400V/50HZ電源供電，經(jīng)三相IGBT整流成直流電壓，由微機控制的逆變橋輸出頻率可變和電壓可變的交流電壓,作為牽引電機的驅(qū)動電源,其工作原理是采用先進的直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù),簡稱DTC控制。DTC控制是交流傳動的一特殊的電機控制方式，與PWM脈寬調(diào)制方式有本質(zhì)的區(qū)別。DTC控制方式下的逆變器的通斷直接控制電機關(guān)鍵的變量：磁通和轉(zhuǎn)矩。DTC的原理說明（后附原理鏈路圖）測量的電機電流和電壓作為自適應(yīng)電機模型的輸入，這個模型每隔25微秒產(chǎn)生一組精確的轉(zhuǎn)矩和磁通的實際值，電機轉(zhuǎn)矩實際值與轉(zhuǎn)矩給定調(diào)節(jié)器的給定值作比較。依靠來自這兩個比較器的輸出，優(yōu)化脈沖選擇器，決定逆變器的最佳開關(guān)位置。變頻裝置的有關(guān)說明，請參看第二章2節(jié)裝置功能與參數(shù)以及附錄A的說明。第二章930電牽引采煤機電氣控制系統(tǒng)第一節(jié)采煤機高壓箱高壓箱位于主機架中央，它可以在采空側(cè)，方便的推入和抽出。主要功能是完成采煤機的電源引入和電源分配。高壓箱內(nèi)設(shè)有一個高壓隔離開關(guān)，牽引變壓器，控制變壓器，電流互感器，及一些輔助器件。高壓箱電氣控制系統(tǒng)如圖2。1所示。圖２．１1.1高壓箱結(jié)構(gòu)高壓箱分為兩個腔體，從采空側(cè)看，箱體左側(cè)聯(lián)機的是接線腔，右側(cè)是隔爆腔。它們之間由3300V單芯過墻電纜及多芯過線組來聯(lián)系。在接線腔中用于進出線的喇叭口共十個。采空側(cè)兩個大喇叭口，引入1W電纜，另一備用。，出線的四個大喇叭口和四個小喇叭口在煤壁側(cè)，分別引出W1，W2，W3，W6，W7電纜。接線腔上部開蓋，腔內(nèi)設(shè)有一個接線端子排用于控制和監(jiān)測電纜的接線；腔內(nèi)底部有一接地螺栓，用于進出線電纜的接地連接。隔爆腔共有兩個蓋板，上蓋板主要是安裝牽引變壓器和接線。前蓋板主要是安裝和調(diào)整隔離開關(guān)及一些電氣附件方便所用。2．高壓箱內(nèi)部元器件功能及參數(shù)（如圖2。2所示）。2.1隔離開關(guān)（1Q）高壓箱內(nèi)設(shè)置一臺隔離開關(guān)，供電經(jīng)隔離開關(guān)給左右截割電機、泵電機以及控制變壓器。隔離開關(guān)的觸頭裝有消弧裝置，在特殊情況下，可帶負荷切斷電源，此后應(yīng)檢查觸頭是非損壞及時修理。需檢查故障或檢修采煤機時，應(yīng)打開隔離開關(guān)，以防誤動作。設(shè)備在井下閑置幾天不用時，應(yīng)拉下隔離開關(guān)。型號B77--350額定電壓3300V額定電流350A分?jǐn)嗄芰?000A電氣壽命300次機械壽命2500次2.2牽引變壓器（2T）高壓箱內(nèi)設(shè)有一臺牽引變壓器，是給控制箱中變頻器及輔助設(shè)備提供電源。其參數(shù)如下。型號特制專用額定容量170KVA額定輸入AC3300V/50HZ額定輸出AC400V/50HZ絕緣等級F級相數(shù)三相連接方式Y(jié)/Y0結(jié)構(gòu)特征干式真空環(huán)氧樹脂澆鑄冷卻方式采用高壓箱底板水套冷卻圖2。22.3控制變壓器（1T）高壓箱內(nèi)設(shè)置一臺控制變壓器，為控制箱中監(jiān)控系統(tǒng)及輔助設(shè)備提供電源。其參數(shù)如下。型號特制專用額定容量1000VA額定輸入AC3300V/50HZ額定輸入AC220V/50HZ絕緣等級F級結(jié)構(gòu)特征干式真空環(huán)氧樹脂澆鑄2.4電流互感器（HT1，HT2）高壓箱內(nèi)設(shè)置專用電流互感器兩個，是為檢測左右截割電機而設(shè)置的。參數(shù)如下：型號特制額定電流300A測量范圍0-300A線性度1%絕緣電壓3.5KV2.5雙極自動開關(guān)(2QF)高壓箱內(nèi)設(shè)有一個雙極自動開關(guān),是控制變壓器輸出的電壓經(jīng)自動開關(guān)送到控制箱起過流和短路保護作用.型號C45額定電壓500V額定電流10A脫扣電流40A絕緣電壓2.5KV電氣壽命2000次第二節(jié)采煤機控制箱控制箱位于主機架中央，它可從采空側(cè)方便地推入和抽出，主要功能是完成采煤機的控制和監(jiān)測；控制箱內(nèi)設(shè)有監(jiān)控裝置，變頻裝置及一些輔助設(shè)備，從高壓箱送來的400V電源(W6)，通過控制箱送給左、右變頻器，實現(xiàn)采煤機的牽引；從高壓箱送來的220V控制電源經(jīng)自動開關(guān)(2QF)送給直流電源裝置和本安電源裝置，產(chǎn)生24V開關(guān)電源和5V本安電源.，監(jiān)測信號由有關(guān)設(shè)備進入到控制箱，實現(xiàn)整機控制和監(jiān)測?？刂葡潆姎庀到y(tǒng)如圖2.3所示。圖2。31．控制箱結(jié)構(gòu)控制箱分為兩個腔體，從采空側(cè)看箱體左邊聯(lián)機的是接線腔，右邊是安裝各種控制設(shè)備的隔爆控制腔。它們之間通過六個400V單芯過墻電纜和五個過線組來聯(lián)系，其中一個過線組用于本安回路。在接線腔中用于進線的喇叭口共有九個，三個大喇叭口，六個小喇叭口。一個大喇叭口引W6電纜，作為控制箱的電源電纜，剩余的兩個大喇叭口，分別引出W4，W5電纜，作為左，右牽引電機電纜。圖2。4六個小喇叭口中，其一是引入W7作為高壓箱送過來的各種信號電纜；其二是兩個小喇叭口引出W8，W9電纜，到左右端頭站；其三是一個喇叭口引出W10電纜到防爆分線盒?？刂葡浣泳€如圖2。4所示。接線腔上部開蓋，腔內(nèi)設(shè)有兩個接線端子排用于控制和監(jiān)測電纜的接線；腔內(nèi)底部有一接地螺栓，用于進出線電纜的接地連接。圖2。5隔爆腔共有三個蓋板，上蓋板主要是為變頻諧振器按裝和檢修方便之用。左前裝板上有十六個操作按鈕，其中一個是自鎖機構(gòu)，作為運輸機閉鎖之用。其余都為自復(fù)位方式，這些按鈕的功能見圖2。5所示中的說明。右前蓋板上有四個顯示窗口，分別是監(jiān)控系統(tǒng)顯示.功能指示和變頻裝置運行狀態(tài)指示。另三個按鈕操作監(jiān)控系統(tǒng)顯示參數(shù)和故障。2．控制箱元器件功能與參數(shù)2.1監(jiān)控設(shè)備監(jiān)控設(shè)備是電牽引采煤機的核心部分，它包括監(jiān)測中心和控制中心以及各種電源輔助設(shè)備，它面板上的電纜連接如圖2。6所示。監(jiān)測系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的聯(lián)系如圖2.7所示.930電牽引采煤機，控制箱內(nèi)元器件布置如圖2。6所示2.2監(jiān)測系統(tǒng)的組成監(jiān)測系統(tǒng)要對采煤機進行工況監(jiān)視，在線故障診斷，對實時數(shù)據(jù)進行記錄，回放等功能。確保設(shè)備在惡劣環(huán)境下以最佳狀態(tài)運行，提供可靠的依據(jù)。本監(jiān)測系統(tǒng)是由工業(yè)控制機和各種信號處理板及所需電源板組成。2.2.1工控機硬件配置。高速嵌入式586CPU主頻400MHZ內(nèi)因置浮點運算協(xié)處理器。圖2。7主板內(nèi)存64M。一個雙向資料并行口。兩個16C550等同速串行口。主板固態(tài)盤插座支持（SSD）144M字節(jié)可擦寫盤。64路A/D界面電源配置+5V，1.8—4.8W終端顯示配置,TFT6.1英寸真彩液晶屏.2.2.2信號處理板信號處理板分為數(shù)字信號處理板和模擬信號處理板。.數(shù)字信號處理就是把采煤設(shè)備送來的各種數(shù)字信號和開關(guān)量信號,進行光電隔離、電壓整形處理后,從串行口送給計算機。模擬信號處理就是把采煤設(shè)備采集回來的各種模擬信號，進行不失真光電處理后，模／數(shù)轉(zhuǎn)換進行暫存,再通過單片機的串行口送到工控機進行數(shù)據(jù)處理.數(shù)字信號處理板硬件組成。光電隔離器。并行輸入串行輸出集成塊。三端穩(wěn)壓器。模擬信號處理板硬件組成.帶負反饋的光電隔離器.運算放大器16位A/D轉(zhuǎn)換器.EEPROM緩存器單片機三端穩(wěn)壓器2.2.3電源板本電源板主要是給工控機提供+5V，2A的電源;給信號處理板提供+5V，12V的電源。同時還給外部設(shè)備提供需12V檢測電源取自控制系統(tǒng)的24V開關(guān)電源。2.2.4連接插座及引線說明檢測系統(tǒng)的外連引線全部采用航空插座,作為信號的輸入和輸出信道.如圖2.7所示的PB03,PB09,PB10,PA11四個插痤下面分別對四個插座加以說明。PB03插座引線及參數(shù)。PB03插座，是GP3過線組進來的檢測信號，通過PB03到監(jiān)控中心。圖2。8是PB03引線圖。型號（孔型）額定電流3A額定電壓500V接觸對直徑1mm接觸對溫升小于50℃圖2。8絕緣電阻大于5000兆歐壽命500次(2)PB09插座引線如右圖；參數(shù)如 下：型號（針型）額定電流3A額定電壓500V接觸對直徑1mm接觸對溫升小于50℃絕緣電阻大于5000兆歐壽命500次PB10插座參數(shù)。PB10插座，是監(jiān)測系統(tǒng)給液晶屏發(fā)送各種顯示信號。型號（針型）額定電流3A額定電壓500V接觸對直徑1mm接觸對溫升小于50℃絕緣電阻大于5000兆歐壽命500次PA11插座引線及參數(shù)。PA11插座，是監(jiān)測系統(tǒng)和控制系統(tǒng)之間的通訊電纜。型號（針型）額定電流3A額定電壓500V接觸對直徑1mm接觸對溫升小于50℃絕緣電阻大于5000兆歐壽命500次2.3控制系統(tǒng)的組成控制系統(tǒng)要對采煤機的各種動作進行控制,確保采煤機的各種執(zhí)行動作準(zhǔn)確無誤,提供保障.控制系統(tǒng)是由控制中心(工業(yè)可編程控制器).開關(guān)電源和本安電源以及按鍵信號處理裝置組成.圖2.6是控制系統(tǒng)面板插座布置圖,圖2.7是控制系統(tǒng)內(nèi)部聯(lián)系圖.下面分別對控制系統(tǒng)的硬件配置及參數(shù)加以說明.2.3.1控制中心型號特制專用電源AC220V50VA繼電器輸出觸點2A工作環(huán)境溫度0—55℃抗震動2g2.3.2開關(guān)電源型號特制專用電源容量350VA輸入電壓AC160—240V輸出額定電壓DC24V輸出額定電流12A輸出具有過流短路等保護.2.4.3本安電源型號特制專用電源容量50VA輸入電壓AC220V輸出額定電壓DC5V輸出額定電流500MA輸出開路電壓DC5.6V輸出具有過流短路,斷路等保護.2.3.4按鍵信號轉(zhuǎn)換板按鍵信號轉(zhuǎn)換板.其一,是把控制箱上的各種操作信號,進行處理轉(zhuǎn)換送到本板上的單片機,通過單片機的串行口,再送到監(jiān)測中心.其二是把從端頭控制站送來的信號,進行處理,把本安電壓信號轉(zhuǎn)換成非本安信號.一方面送給控制中心,實現(xiàn)各種控制；另一方面送到本板上的單片機進行串行處理后，再送到監(jiān)測中心，進行監(jiān)視處理。按鍵信號轉(zhuǎn)換板和主要硬件組成單片機光電隔離器并行輸入，串行輸出集成塊2.3.5連接插座及引線說明控制系統(tǒng)的外引線全部采用航空插座，作為信號的輸入和輸出信道。如圖2。7所示的PB01，PB02，PB06，PB08，PB11六個插座。下面分別對六個插座加以說明。PB01插座引線及參數(shù)。PB01插座，是GP1過線組進行來的端頭站信號，通過PB01到控制中心。圖2。11是PB01引線圖。（看后附圖）型號（孔型）額定電流3A圖2。10圖2。11額定電壓500V接觸對直徑1mm接觸對溫升小于50℃絕緣電阻大于5000兆歐壽命500次圖2。13圖2。12PB02插座，是控制系統(tǒng)通過GP2給電磁閥發(fā)送的各種控制信號的信道。圖2。12是PB02引線圖。（看后附圖）型號（針型）額定電流10A額定電壓500接觸對直徑2mm接觸對溫升小于50℃絕緣電阻大于5000兆歐壽命500次PB06插座引線及參數(shù)。PB06 插座，是控制臺系統(tǒng)到按鈕板裝置的信號電纜插座。PB06對外引線圖祥見圖2。10所示。（看后附圖）PB08插座引線及參數(shù)。PB08插座，是控制中心到變頻裝置的控制信號電纜，圖2。13是插座引線圖。（看后附圖）型號（針型）額定電流3A額定電壓500V接觸對直徑1mm接觸對溫升小于50℃絕緣電阻大于5000兆歐壽命500次PB11插座引線及參數(shù)。PB11插座，是控制中心到監(jiān)測中心的連接信號電纜。（看后附圖）型號（針型）額定電流3A額定電壓500V接觸對直徑1mm接觸對溫升小于50℃絕緣電阻大于5000兆歐壽命500次3．變頻裝置功能與參數(shù)本變頻器是VACON公司專為采煤機機載提供的改制變頻器，它的低頻特性，起動扭矩等能適合于采煤機的運行特性。設(shè)計的運行頻率是3HZ-80HZ。啟動為零速滿轉(zhuǎn)矩啟動，4HZ到50HZ是恒扭矩調(diào)速，對應(yīng)采煤機的牽引速度為0.3-7.7m/min，50-80HZ是恒功率調(diào)速,對應(yīng)采煤機的牽引速度為7.7-12.8m/min采煤機采用液壓制動,如需要,變頻器可設(shè)置成磁通抱閘,予制動時間可以設(shè)定。變頻器的詳細說明見附錄A。3.1變頻裝置參數(shù)型號特制專用額定容量75KVA輸入電壓AC400/50HZ輸出頻率3-80HZ總功率因子0.95輸出額定電流150A短時超載電流1.5Ie 適配電機功率55KW最高運行溫度75℃過流跳閘3.75Ie過壓跳閘1.3Ue欠壓跳閘0.65Ue冷卻方式IGBT底板水套冷卻4．控制箱按鈕板裝置功能及參數(shù)控制箱上的各種操作按鈕。主要是完成采煤機的各種功能操作。按鈕板裝置主要包括操作按鈕，航空插頭，端子排。按鈕板裝置集成的操作功能。后附圖是按鈕板裝置原理接線圖。SB1按鈕主啟，順槽開關(guān)給采煤機送電。SB2按鈕備用。SB3按鈕主停，順槽開關(guān)斷電。SB4按鈕順槽開關(guān)先導(dǎo)回路試驗。SB13按鈕左行采煤機左行增速（右行減速），雙功能按鈕。SB14按鈕右行采煤機右行增速（左行減速），雙功能按鈕。SB12按鈕牽停變頻器停止輸出。SB15按鈕左升采煤機左搖臂上升。SB16按鈕左降采煤機左搖臂下降。SB17按鈕右升采煤機右搖臂上升。SB18按鈕右降采煤機右搖臂下降。SB5按鈕運閉運輸機閉鎖。4．1按鈕參數(shù)型號MOELLER額定電壓380V機械壽命10萬次分?jǐn)嗄芰?A環(huán)境溫度-25℃-+60℃安裝孔直徑22.5mm4.2航空插座主要是把控制箱按鈕板裝置上的信號和從高壓箱送來的先導(dǎo)回路信號,合并一起送到控制中心,是控制中心和按鈕板裝置的橋梁.型號額定電流3A額定電壓500V接觸對直徑1mm絕緣電阻5000兆歐插撥壽命500次5．控制箱顯示裝置本顯示裝置,為用戶提供直觀的對采煤機各種運行參數(shù)和狀態(tài)的了解。設(shè)置在控制箱右前蓋板上，如圖2.5所示.顯示裝置包括：監(jiān)測系統(tǒng)顯示，控制系統(tǒng)顯示，變頻參數(shù)顯示。5.1監(jiān)測系統(tǒng)顯示裝置功能與參數(shù)(LYX1)本監(jiān)測系統(tǒng)顯示終端采用6英寸真彩液晶屏,主要顯示采煤機運行工況和參數(shù),如圖3。1。顯示功能如下.。(1).電機電流,顯示方式;曲線,數(shù)據(jù),表頭.(2).電機溫度,顯示方式:曲線,數(shù)據(jù),光柱.(3).變頻器輸出電流,顯示方式:曲線,數(shù)據(jù),表頭.（未設(shè)）(4).變頻器輸出頻率,曲線,數(shù)據(jù),表頭.（未設(shè)）(5).牽引變壓器溫度,顯示方式:曲線,數(shù)據(jù),光柱.(6).各種操作功能顯示,光塊閃爍.(7).各種執(zhí)行繼電器動作功能顯示,光塊閃爍.(8).故障診斷功能顯示.菜單式圖表.(9).整機電壓指示,顯示方式:曲線,數(shù)據(jù),表頭（最大量程1500V）.(10).采煤機累積運行時間顯示.液晶屏下的三個按鈕,是提供的人機接口操作鍵.用這三個按鈕可以實現(xiàn)屏面切換和參數(shù)的設(shè)置.詳細說明見第三章第二節(jié)系統(tǒng)顯示操作.LYX1顯示裝置包括:液晶屏,插座,液晶屏驅(qū)動系統(tǒng).液晶屏參數(shù)型號LYX點陣數(shù)604x480顯示尺寸129.9X92.2尺寸TFT6.1寸真彩5.2功能顯示器及參數(shù)(LDX1)圖2。17圖2。18本功能顯示,是采用數(shù)據(jù)串行傳送譯碼顯示。其原理是把監(jiān)測系統(tǒng)送來的串行數(shù)據(jù)，通過單片機解碼，再從單片機輸出各種顯示信號，驅(qū)動發(fā)光二極管顯示。主要顯示采煤機的各種操作和執(zhí)行動作的功能。圖2。18是功能顯示裝置電氣原理圖和示意圖。顯示的內(nèi)容有：左搖背的升降。（綠色操作，紅色執(zhí)行）右搖背的升降。（綠色操作，紅色執(zhí)行）左端頭控制站工作。（紅色指示燈閃爍）右端頭控制站工作。（紅色指示燈閃爍）增速，減速。（綠色操作，紅色執(zhí)行）牽停。（綠色操作，紅色執(zhí)行）先導(dǎo)，本安電源，系統(tǒng)電源。（綠色指示燈）5.3變頻參數(shù)顯示器本顯示器是變頻器的操作盤，在此盤上可以對變頻器進行各種參數(shù)的設(shè)定和修改。出廠時設(shè)定顯示如下參數(shù)。變頻器運行狀態(tài)。變頻器輸出頻率。變頻器輸出電流變頻器如何操作設(shè)置，詳見附錄A。第3節(jié)930電牽引采煤機端頭控制站本采煤機分為左右兩端頭控制站，左端頭控制站，只能控制左搖背的升降。左右端頭控制站同時能對采煤機的主停、牽停、左行、右行的控制。端頭控制站原理圖見1。7圖。本端頭控制站，采用兩塊單片機實現(xiàn)端頭站的接收和發(fā)送。IC1負責(zé)發(fā)送端頭站的各種控制信號，IC2接收監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)來的顯示信號，DO是數(shù)據(jù)輸出線，DI是數(shù)據(jù)輸入線。1號線是+5V電源線，4號線是數(shù)字地。當(dāng)端頭站的工作指示燈以一定的頻率閃爍時，證明端頭站正常，否則端頭站工作異常。應(yīng)及時檢查端頭站的引線及插頭，排除故障。端頭站插座參數(shù)型號FX16-7Z額定電流3A額定電壓500V接觸對直徑1mm絕緣電阻5000兆插撥壽命500次第4節(jié)930電牽引采煤機防爆分線盒及泵站電磁閥2．19圖本防爆分線盒，主要是從控制箱用一根電纜引出來的執(zhí)行信號，分解成幾路，再送給泵站上的各個電磁閥。見2。19圖2LV0是電磁閥的公共地線。其中W11中的1F1，2LV0控制左搖背升電磁閥；W12中1F2，2LV0是控制右搖背降電磁閥。W13中的2F1，2LV0是控制右搖臂升的電磁閥。W14中的2F2，2LV0是控制右搖臂降的電磁閥。W15中的3F1，2LV0是控制采煤機液壓制動電磁閥，W16中的1LV0，1K1是檢測泵站系統(tǒng)的工作壓力是否正常。若采煤機的泵站壓力異常，通知控制系統(tǒng)禁止?fàn)恳?。第三?30電牽引采煤機電氣系統(tǒng)操作為保障采煤機可靠運行，正常操作，操作人員必須遵守以下操作規(guī)程。操作人員必須熟悉采煤機各電氣設(shè)備的位置，作用，性能，特別是按鈕的功能，方可操作。嚴(yán)格執(zhí)行操作程序，禁止無冷卻水的條件下開機采煤。操作人員必須學(xué)會，掌握觀察采煤機各顯示窗的內(nèi)容，根據(jù)顯示窗的內(nèi)容判斷采煤機的運行狀況。嚴(yán)禁帶故障運行，以免發(fā)生事故。第一節(jié)系統(tǒng)運行操作采煤機整個系統(tǒng)操作包括，控制面板操作，左右端頭站操作三個部分。按功能可分為三個操作內(nèi)容。一是主回路操作：包括開啟（SB1），主回路停（SB3），先導(dǎo)回路試驗（SB4），運輸機閉鎖（SB5）。二是牽引系統(tǒng)操作：包括變頻驅(qū)動器停止輸出（SB12），采煤機左行（SB13），采煤機右行（SB14）。三是搖臂升降操作：包括左搖臂上升（SB15），左搖臂下降（SB16），右搖臂上升（SB17），右搖臂下降（SB18）。下面按功能分別說明。主回路啟動操作主回路啟動按鈕有兩個，設(shè)計在控制箱面板上，具體操作如下。將1QF隔離開關(guān)手把旋轉(zhuǎn)到“合”位置上，同時按下開啟按鈕和先導(dǎo)按鈕，先松開先導(dǎo)按鈕3秒后，再松開開啟按鈕，采煤機回路供電，左、右截割電機、油泵電機、控制系統(tǒng)得電。主回路停止操作采煤機主停有三處可以操作，控制箱，左右端頭站。需要主停時，按以上三個主停按鈕的其中之一即可。先導(dǎo)試驗操作從順槽開關(guān)箱到采煤機的兩根電纜中的先導(dǎo)控制線，可以通過先導(dǎo)按鈕檢測，按下先導(dǎo)按鈕時，在功能顯示盤上的先導(dǎo)指示燈亮，說明先導(dǎo)回路正常，采煤機可以啟動，否則采煤機送不上電。運輸機停止操作采煤機控制箱上有一個運閉自鎖按鈕，當(dāng)檢修采煤機或需要停止運輸機時，按下運閉按鈕，運輸機就不能再啟動運行。若要重新開起運輸機，必須使閉鎖按鈕復(fù)位。搖臂升降操作左搖臂升降操作可在兩處實現(xiàn)，控制箱上的左升，左降和左端頭控制站的上升，下降按鈕。這兩處可同時實現(xiàn)對采煤機左搖臂的操作。右搖臂升降操作可在兩處實現(xiàn)，控制箱上的右升，右降按鈕和右端頭控制站的上升，下降按鈕。這兩處可同時實現(xiàn)對采煤機右搖臂的操作。牽引系統(tǒng)操作主回路啟動完畢，采煤機牽引系統(tǒng)得電。當(dāng)功能顯示器顯示牽電時，即可進行牽引操作。牽引操作：可在控制箱或左、右端頭站三處操作，實現(xiàn)采煤機左行、右行，增速，減速，牽引停止功能。左行操作：當(dāng)變頻器得電后。按住左行按鈕，變頻器開始輸出，采煤機開始左行，按住左行按鈕不放，變頻器頻率增加，采煤機增速向左運行。當(dāng)采煤機速度增至所需速度后，放開左行按鈕，采煤機以此速度向左運行。若要使采煤機減速，按右行按鈕采煤機就減速。若要使采煤機減速到零，可以直接按牽停按鈕，也可以按住右行按鈕（假若采煤機正在運行），直到采煤機減速到零。直接按牽停按鈕可以使?fàn)恳⒖掏＼?。?dāng)變頻器輸出低于4HZ時自動牽停。若要改變采煤機的運行方向，必須先按牽停按鈕，然后再按方向按鈕（左行或右行）采煤機才能改變方向。牽停按鈕既是采煤機牽引停止按鈕，又是改變牽引方向的前置按鈕。本牽引系統(tǒng)，沒有設(shè)置牽啟、增速和減速按鈕，由左行、右行按鈕代替。第2節(jié)系統(tǒng)顯示操作采煤機右前蓋板有三個操作按鈕，是屏上的游標(biāo)左右移動鍵和進入子菜單的執(zhí)行鍵。這三個鍵的相互組合，可以實現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)的人機對話。1．畫面內(nèi)容介紹圖3。1當(dāng)采煤機送上電后，LYX1液晶顯示屏上，立即出現(xiàn)一幅如圖3．1畫面。畫面兩邊各有一排自上而下的發(fā)光亮塊。左邊代表操作信號（按鈕），右邊代表執(zhí)行信號。圖3。1舉例說明，如果采煤機左搖臂升，在右端頭站或控制箱上操作左升按鈕，首先畫面左邊的左升發(fā)光塊閃爍，說明左升操作成功，監(jiān)測系統(tǒng)已接受到信號，此后，右邊的左升光塊也發(fā)亮，說明控制信號也發(fā)出，如果外圍線路正確無誤的話，采煤機左搖背上升。中間顯示的內(nèi)容是：制造廠家，采煤機型號，當(dāng)前時間和采煤機累計運行時間，最下面一行是操作返回指令。圖3。22．顯示選屏內(nèi)容操作用左右游標(biāo)鍵按鈕，是游標(biāo)返回到功能塊上，按執(zhí)行鍵，畫面可切換到選屏菜單畫面上。如圖3。2所示。圖3。2左右兩邊顯示與圖3。1功能相同。中間菜單內(nèi)容是：截割電機運行參數(shù)，牽引電機運行參數(shù)，油泵電機和瓦斯監(jiān)測運行參數(shù)，牽引系統(tǒng)運行參數(shù)，曲線顯示，故障內(nèi)容顯示，保護參數(shù)設(shè)置，極限參數(shù)設(shè)置，運行參數(shù)設(shè)置等選擇方式菜單。舉例說明，若想查看截割電機運行參數(shù)，用左右游標(biāo)鍵，把游標(biāo)圖3。3圖3。4移到圖3。2上的截割電機運行參數(shù)上。按執(zhí)行鍵就進入到截割電機運行畫面上。如圖3。3所示。圖3。3畫面顯示出，左右截割電機運行電流，和電機繞組的實際溫度。電機表頭代表截割電機的瞬時值，溫度代表截割電機模擬溫度數(shù)值，即平均溫度值。若想查看牽引電機，油泵電機，牽引總電流和速度的參數(shù)操作與上相同。圖3。53．曲線顯示操作 在選屏狀態(tài)下，用游標(biāo)鍵把游標(biāo)移到曲線顯示塊，按執(zhí)行鍵，切換到如圖3。4所示顯示曲線內(nèi)容畫面上。然后用游標(biāo)鍵,把游標(biāo)移到所要顯示的曲線內(nèi)容的菜單上，按執(zhí)行鍵，屏幕上即刻顯示出所要顯示的曲線。舉例說明：若要查看左截割電機曲線，把游標(biāo)鍵移到左截割電機曲線菜單上，按執(zhí)行按鈕立即顯示出3。5圖所示的內(nèi)容。電流曲線：左截割電機的電流運行曲線。電壓曲線：左截割電機的電壓運行曲線。溫度曲線：左截割電機的溫度運行曲線。溫度曲線：右截割電機的溫度運行曲線。4．故障內(nèi)容顯示操作在選屏菜單下，用游標(biāo)鍵把游標(biāo)移到故障功能菜單上，按執(zhí)行圖3。6鍵，屏幕顯示出故障內(nèi)容菜單選項，如圖3。6所示。此時若有故障，屏幕上的故障內(nèi)容功能塊閃爍，把游標(biāo)移到閃爍的能功能塊上，按執(zhí)行鍵就顯示出故障內(nèi)容。舉例說明：假若左截割電機有故障，在圖3。6所示的屏幕上，左截割電機的功能塊就閃爍，這圖3。7時把游標(biāo)移到閃爍的功能塊上，按執(zhí)行鍵，就顯示出具體故障內(nèi)容。左截割電機溫度過高或其它內(nèi)容。5．參數(shù)設(shè)置操作 在選屏菜單下，具有參數(shù)設(shè)置的功能的塊有，保護設(shè)置功能塊，極限設(shè)置功能塊，運行設(shè)置極限設(shè)置功能塊，運行設(shè)置功能塊。這三種設(shè)置功能相同，下面以如何設(shè)置極限參數(shù)來說明。在選屏菜單下，把游標(biāo)移到極限設(shè)置功能塊上，按執(zhí)行鍵屏幕即可顯示出如圖3。7所示的設(shè)置內(nèi)容菜單。在此狀態(tài)下，若要設(shè)置左截割電機電流的極限值，把游標(biāo)移到左截割電機的電流設(shè)置的功能塊上，按執(zhí)行鍵，屏幕要進行設(shè)置的參數(shù)就開始閃爍，這時按左游標(biāo)鍵，設(shè)置的參數(shù)值增加，按右游標(biāo)鍵，設(shè)置的參數(shù)值減小。當(dāng)參數(shù)值變到所要的數(shù)值是，按執(zhí)行鍵，左截割電機顯示參數(shù)設(shè)置完成。系統(tǒng)將把這一參數(shù)值記錄下來，保存在極限檔案中，以備運行中監(jiān)測使用。監(jiān)控系統(tǒng)的終端顯示，不僅能顯示運行過程中的各種不同的參數(shù)和數(shù)據(jù)，而且還能回放前72小時內(nèi)的運行參數(shù)和數(shù)據(jù)。當(dāng)采煤機在檢修或有故障時，拉下隔離開關(guān)，然后給采煤機送電，這是可以查看前72小時以內(nèi)，采煤機運行的狀況，來幫助診斷采煤機是否在健康運行。附錄A變頻裝置使用指南930電牽引采煤機的變頻裝置，是vacon公司專為采煤機改制的。改制后的變頻裝置，保留了原變頻器的完美特性，冷卻系統(tǒng)改制成底板水冷卻。改制后的變頻裝置體積輕巧，安裝方便，增強了系統(tǒng)的防振性能。本指南從以下幾方面對變頻裝置進行闡述。一．變頻裝置維修時的安全性能措施。二．變頻裝置特性及外圍接口說明。三．使用控制盤實現(xiàn)和設(shè)置變頻裝置的參數(shù)。四．變頻裝置的故障跟蹤。一．變頻裝置維修時的安全性能措施本變頻裝置在運行及維護時必須遵守安全規(guī)范，如果不加注意將造成意外人身傷害，或損壞變頻裝置。在打開或維修變頻裝置之前，必須確認(rèn)：（1）.變頻器不得電。變頻裝置斷電后，必須等五分鐘以上，以防直流中間回路的電容，殘存的能量造成傷害。（2）.使用萬用表（阻抗至少為1M歐）測量每個輸入端子之間的電壓，以保證變頻裝置放電完畢。變頻裝置的輸出是高壓高頻窄脈沖組成，其峰值約為電源電壓的1.35-1.4倍，這個電壓有可能因電纜性能不好而加倍。在此要求使用特制電纜。本變頻裝置在出廠時都做耐壓試驗，所以，一般情況下用戶不必作絕緣測試。當(dāng)用戶覺得有必要做絕緣試驗時，請按下述操作進行。（1）.絕緣測試必須在不接主電源的情況下，否則將造成設(shè)備損壞。（2）.檢查電機電纜是否從變頻器上拆開。測量電機絕緣時，必須把變頻裝置上連接的電機電纜，從端子上拆下來。否則，有造成變頻裝置的IGBT輸出模塊的損壞。變頻裝置在運行的過程中，不允許在1分鐘內(nèi)連續(xù)三次切斷電源。以避免變頻裝置內(nèi)的充電電阻因過流而燒壞。變頻裝置特性及外圍接口電路說明。1．變頻裝置的特性本變頻裝置采用直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)(DTC)控制電機,提供了先進的標(biāo)準(zhǔn)功能精確的控制籠電機的速度轉(zhuǎn)矩,具有完善的電壓選擇和功率選擇。本變頻裝置不僅有完美的運行特性外，還有以下完善的保護特性。變頻裝置接地故障的保護特性變頻裝置接地故障保護，是變頻裝置在運行過程中監(jiān)視電纜的連接狀態(tài)，檢測電機電纜的漏電和對接地故障的判斷，是基于在變頻裝置的輸入端的零序電流互感器，對接地保護泄漏電流的測量。變頻裝置一旦判斷有接地故障，傳動將立即停止，給出故障信號。電機缺相功能保護特性變頻裝置的缺相功能保護特性，是監(jiān)視電機電纜的連接狀態(tài)，檢測電機的某一相是否連接。在正常運行狀態(tài)下監(jiān)視電機連接狀態(tài)。一旦有故障出現(xiàn)，變頻裝置將停止運行，給出故障顯示。變頻裝置對牽引電機堵轉(zhuǎn)保護特性變頻裝置對牽引電機堵轉(zhuǎn)時保護電機。當(dāng)電機堵轉(zhuǎn)時，在超過電機堵轉(zhuǎn)允許的時間內(nèi)，變頻裝置立即停止輸出。采煤機停止?fàn)恳?，把堵轉(zhuǎn)故障記錄下來。變頻裝置對牽引電機過流的保護特性變頻裝置對牽引電機過流時發(fā)出信號，使?fàn)侩娧b置跳閘，同時把這一故障記錄下來，以備檢修查詢使用。變頻裝置過壓保護特性變頻裝置自身的直流母線，來判斷供電電壓是否過壓。當(dāng)過壓時，變頻器停止輸出。給出故障顯示。過壓極限整定值為1.3Umax，Umax是牽引變壓器輸出的最大值。牽引變壓器，供電電壓為400V，這時Umax=415V，這樣過壓極限值整定為1.3X415=539V也就是說，當(dāng)牽引變壓器輸出電壓高下539.5V時，變頻裝置，通過直流母線判斷為過壓，給出故障信號。這時直流母線，所對應(yīng)的直流電壓為728V。變頻裝置欠壓保護特性變頻裝置檢測自身的直流母線，來判斷供電電壓是否過壓。當(dāng)欠壓時，變頻裝置不停止運行，只給出故障信號顯示。欠壓極限整定值為0.65Umin，Umin是牽引變壓器輸出的最小值。牽引變壓器，供電電壓為0.65×380