西安MG-500-1130煤機電氣培訓課件(修訂)

MG500/1130-WD電氣培訓

西安煤礦機械有限公司概述MG500/1130-WD型電牽引采煤機具備強大的功能，包括先進的設計思路、友好的人機交互界面、完善的保護功能、語音預警功能、瓦斯超限及故障報警功能、系統(tǒng)硬件自診斷與故障記錄；牽引調速部分采用技術成熟的交流變頻調速“一拖一”驅動方式，直接轉矩控制（DTC）控制方式，良好的水冷技術，運行非常可靠；形成了水、液、電、機等各系統(tǒng)的完美配合。概述電器元件高低壓，強弱電分箱布置。提高抗干擾能力，易于維護和更換。保護功能齊全采用一拖一主從拖動系統(tǒng)，DTC直接轉矩交流變頻調速技術。解決2個牽引電機均載與同步問題。，采用大屏幕液晶彩顯中文顯示屏的人機界面，并具有操作提示及故障診斷導引功能。操作系統(tǒng)具有手動控制，跟機有線控制，離機遙控控制。具有記憶截割工作模式，可根據(jù)煤層厚度遙控調整采高。第一章電氣系統(tǒng)簡介MG500/1130-WD型系列采煤機的電氣系統(tǒng)：1、啟動回路2、運輸機閉鎖（簡稱閉溜）回路3、主供電回路4、低壓控制回路采煤機電控箱的構成：高壓開關箱1a：隔離開關、真空接觸器、控制變壓器、本安電源、非本安電源、截割電機電流互感器等等。變頻器箱1b：變頻器、PLC及中文顯示屏、溫度模塊、遙控裝置中間繼電器等等。變壓器箱1c：牽引變壓器端子排的表示方式1ax11bx11cx1：它表示隔爆腔內的接線端子，通常，從采煤機老塘側打開蓋板就可以看見。1a.1x11b.1x11c.1x1：它表示接線腔內的接線端子，必須從煤壁側打開采煤機后護板，然后再打開相應的蓋板才可以看見。例如：1ax17：1ax1端子排的第7號端子。1a.1x17：1a.1x1端子排的第7號端子PLCCPUCPU8AD模塊采煤機顯示主畫面第二章采煤機使用注意事項（一）開機前的檢查1、司機到工作面后沿機道走一趟，查看采煤機工作地點的條件，包括工作面有無障礙，上一班割煤情況，以及支護情況，要觀察煤層變化，頂?shù)装宓钠鸱鞍踩隹谇闆r;2、檢查截齒是否齊全、鋒利，固定是否可靠；

3、潤滑油量及潤滑情況；

4、噴霧系統(tǒng)是否暢通、水量及壓力是否正常，水管有無損傷。

5、各部螺栓是否齊全、緊固。

6、電氣無故障，電纜無損傷。

7、防滑裝置是否可靠。

8、檢查機器附近是否有人。

9、檢查各操作手把、按鈕及離合器手把位置是否正常。

10、油位是否符合規(guī)定要求，有無滲漏現(xiàn)象。

（二）開機1、先將供水閥手把打到開啟位置，檢查冷卻水和噴霧水是否

正常。

2、檢查電控箱面板上的隔離開關手把是否在合閘位置。

3、將電控箱面板上的主停和運閉按鈕手動復位。

4、按下電控箱面板上的總起按鈕3秒鐘以上，控制臺控制煤機的磁力啟動器合閘，液晶顯示屏顯示中文界面，根據(jù)需要按左截起、右截起、牽送（必須空載運行）。

5、按“牽送”按鈕，液晶顯示器進入主畫面，按“加速”或“減速”按鈕達到所需求的速度為止，按液晶顯示屏提示，按方向按鈕“向左”或“向右”按鈕，采煤機開始牽引工作。初按牽引按鈕時，禁止按住不松，初牽引速度控制在1米/分鐘內，待行走穩(wěn)定后方可加速，一般控制在5米/分鐘。需要改變牽引方向時，應先將牽引速度降到“0”米附近，按牽停按鈕，再反向牽引，同時觀察中文顯示屏的電壓、電流、溫度等信息是否正常，如正常，再調整運行速度。

6、使用左遙控器控制左搖臂調高，右遙控器控制右搖臂調高。（三）停機

1、在正常情況下，應該先減速，速度在1米/分鐘左右時，再按下五個位置任一“牽?！卑粹o，后按下五個位置任一“主?！卑粹o，采煤機即可停機，嚴禁使用“牽引急?！卑粹o做正常停機。

2、在意外情況下，可以按下電控箱面板上的“主?！卑粹o，進行停機。

3、采煤機停機后，嚴禁立即開機，必須經過不低于3分鐘的等待，才能重新啟動采煤機（等待變頻器顯示屏黑屏后指示燈熄滅），以保證變頻器濾波電容得到充分的放電時間

4、長時間停機或交接班時，必須將電控箱面板上的隔離開關打到“分閘”位置，并將截割電機離合器手把打到零位，關閉水閥開關。兩處為全中文顯示界面；另一處為2個變頻器參數(shù)設置的顯示。全中文顯示器采用液晶圖形顯示界面，通過與PLC通訊，可實時顯示系統(tǒng)的各種工作參數(shù)，工作狀態(tài)和各種故障信息。顯示的中文畫面可以根據(jù)采煤機的運行情況自動切換。采煤機顯示有三處電控箱結構該采煤機電氣部分結構上由三個獨立的電控箱共同組成,系統(tǒng)上采用了可編程控制器(PLC),中文液晶顯示，直接轉矩(DTC)變頻調速技術和信號傳輸技術,來共同控制兩臺500kW（400kW）的截割電機、兩臺55kW的牽引電機和一臺20kW的運行狀態(tài),具有一定的故障自診斷能力，使采煤機控制和保護性能完善,操作方便、可靠。牽引系統(tǒng)采用“一拖一”控制方式，即兩個變頻器分別拖動兩個牽引電機，提高了系統(tǒng)的控制精度。另外，可根據(jù)工作面傾角情況選擇兩象限運行或四象限運行電控箱結構特征與工作原理該部件主要能實現(xiàn)采煤機的啟動、停止；左、右牽引；左、右滾筒的升降；左、右截割電機的恒功率保護；左、右截割電機的溫度保護；左、右牽引電機的過載保護；采煤機的故障監(jiān)測；變頻器故障復位；牽引變壓器的溫度保護；閉鎖運輸機；采煤機零位抱閘保護；瓦斯斷電保護；變頻器的各種保護等諸多功能。結構特征與工作原理該部件由三個獨立的電控箱N04(開關箱)、N05(變頻器箱)、N06(變壓器箱)共同組成,其中N04A、N05D共同安裝在一個整體的聯(lián)接框架內,N06安裝在右牽引部的一段框架內。三個獨立的電控箱均可從老塘側裝入、抽出，而且三個電控箱本身不受力。每個電控箱均由兩個獨立的腔體：隔爆腔和接線腔組成,隔爆腔供安裝電氣元部件用,接線腔供電纜引入接線用，電控箱頂部不開蓋板1,高壓開關箱2.高壓開關箱（前腔）1.隔離開關；2.接觸器；3.高壓保險；4.絕緣閉鎖；5控制變壓器；

6.低壓保險；7.開關箱前腔接線端子2.高壓開關箱（后腔）8.接線柱；9.接線端子3.變頻器箱4.變頻器箱（前腔）1.變頻器；2.前腔接線端子；3.插座；4.顯示屏；5.熔斷器5.變頻器箱（后腔）6.接線柱；7.后腔接線端子6.變壓器箱7.變壓器箱1.接線柱；2.后腔接線端子具有智能監(jiān)測，系統(tǒng)保護功能齊全，查找故障方便;智能化監(jiān)測及實時在線故障自診斷技術具有故障記憶功能，可記錄最近發(fā)生的60次故障信息，并可以較詳細地查詢每一條故障的相關信息。采用PLC控制，全中文彩色大屏幕液晶顯示系統(tǒng);顯示項目多，各檢測點的相關參數(shù)可在10.4″中文屏幕以圖形、數(shù)字等形式適時動態(tài)顯示。中文顯示畫面采煤機故障畫面采煤機故障記錄故障畫面1、變頻器的基本原理第四章變頻器原理來自牽引變壓器的400V、50Hz三相交流電源，經快速熔斷器送入變頻器輸入端U1、V1、W1，然后經三相電抗器，由變頻器橋式整流電路整流，向中間回路電容充電，充電到一定程度建立起穩(wěn)定的直流電壓。然后再經過輸出側IGBT組成的逆變電路，將直流電逆變成頻率電壓變化的交流電（即VVVF電源），此電源供電給牽引電機，牽引電機在不同的頻率下輸出不同的轉速,即可調速。電路圖變頻原理交流異步電機的轉速公式為:

n=(1-S)60f1/P其中:f1:定子供電電源頻率P:極對數(shù)(常數(shù))S:轉差率(常數(shù))n:電機轉速從以上公式可以看出：在其它參數(shù)不變的情況下,電機的轉速與供電電源的頻率成正比,因此通過改變電機供電電源的頻率可以改變電機的轉速,從而改變采煤機的行走速度。恒轉矩調速和恒功率調速恒速與恒功率恒轉矩調速：由于供電電源頻率的變化，不僅會影響電機的轉速而且還會影響電機內部氣隙磁通的大小。從而影響電機的運行特性。當電源頻率在基頻以下時，由于頻率降低時，若要保持定子電壓不變，則電機的勵磁電流將增加，而電機在額定頻率下工作時，磁通已接近飽和狀態(tài)。因此，在基頻以下調速時，電機必然工作在過勵磁狀態(tài)，這樣，一方面降低了電機的功率因數(shù)，同時，又影響到電機的負載能力。因此，為了保證電動機在基頻以下運行時的良好特性，必須在改變頻率的同時改變供電電源的電壓。此時，為恒轉矩調速。恒功率調速：當定子供電頻率超過基頻（如50Hz）時，氣隙磁通將下降，使得磁通小于額定值。這樣電機在額定電流下工作時，電機隨著頻率的升高轉速也升高，而電機輸出扭矩減小，但電機功率不變，此時為恒功率調速。電動機的四象限運行眾所周知，異步電動機有電動和制動兩種工作狀態(tài)，我們把電動機的轉速和輸出轉矩用坐標的形式表示，X軸表示轉矩，Y軸表示轉速，當電動機轉速和轉矩方向相同時，電動機處于電動狀態(tài)；當電動機轉速和轉矩方向相反時，電動機處于發(fā)電狀態(tài)。如下圖所示，第Ⅰ象限為電動機正轉方向的電動狀態(tài)，第Ⅱ象限為電動機正轉方向的發(fā)電狀態(tài)，第Ⅲ象限為電動機反轉方向的電動狀態(tài)，第Ⅳ象限為電動機反轉方向的發(fā)電狀態(tài)。這就是所謂電動機的四象限運行電動機的四象限運行曲線四象限的用途當工作面傾角較大，采煤機在沒有外力制動時，往往會由于自重而產生下滑。因此在這種工況下作為牽引機用的變頻器，必須具備制動能力，既必須具備使受控牽引電機產生反向轉矩的能力。當采煤機下行時，牽引電機基本處于制動運行狀態(tài)，回饋制動能夠提供足夠的制動功率，是采煤機能安全勻速地運行。改裝后專用變頻器專用水冷變頻器變頻器二次開發(fā)變頻器進行二次開發(fā)，采用先進的技術和工藝，把普通變頻器由風冷改為采煤機專用的水冷結構,其整流模塊與逆變模塊均安裝在特制的散熱鋁板上,鋁板與腔體底面水冷壁緊密接觸(中間由導熱脂傳遞熱量)。正常使用時,變頻器產生的熱量由水冷壁帶走。使變頻器的散熱問題得到了良好的解決，集變頻調速技術、散熱技術、電氣技術、防爆技術和環(huán)保技術為一體的煤礦井下用交流變頻器為我公司自主研發(fā)生產，具有獨立知識產權。能有效地控制系統(tǒng)性能及售后服務質量。可互換兩象限交流變頻裝置和大傾角四象限變頻調速裝置；系統(tǒng)設計充分考慮大傾角工況，可通過組件換用，用于35度傾斜工作面，四象限變頻調速技術具有完善成熟的抱閘系統(tǒng)，滿足機器平穩(wěn)、可靠運行。第五章變頻器操作及維護警告禁止帶電操作傳動單元、電機電纜或電機。在切斷輸入電源之后，應至少等待5分鐘，待中間電路電容放電完畢后再進行操作。注意事項

印刷電路板上包括許多對靜電放電敏感的元件，如果不必要，就不要觸摸電路板。操作光纖時一定要小心。當插拔光纖時，一定要抓住連接頭，而不是光纖線。由于光纖對臟物非常敏感，所以不要用裸手觸摸光纖頭，最小允許彎曲半徑是35厘米。變頻器在運行和維護時必須遵守安全規(guī)范，否則將造成意外人身傷害，或損壞變頻器。變頻器斷電后，必須等待5分鐘以上，以防止中間直流回路放電造成電擊。用萬用表測量每個輸入端子和地之間的電壓，以保證變頻器裝置放電完畢。變頻器在運行過程中，不允許在1分鐘內連續(xù)三次切斷電源，以避免變頻器內的充電電阻因過流而燒毀，造成變頻器不能工作。測量牽引電機的絕緣時，必須把牽引電機和變頻器的連接電纜從電機端子拆下，否則，有可能造成變頻器內的IGBT模塊永久性損壞。變頻器的輸出是由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。因此牽引電機的電纜選擇非常重要，在更換牽引電機電纜時必須咨詢制造廠家。變頻器在出廠時已經作了耐壓實驗，用戶不必在做絕緣實驗。變頻器控制盤字符意義FREQ(FREQUENCY)頻率的簡寫單位HzCURRENT電流

單位ASPEED速度

單位rpm POWER功率

單位%TORQUE轉矩

單位%CTRLLOCEXT1、EXT2控制地1和控制地2ACS800TEMPIGBT溫度FAULT故障WARNING警告在采煤機正常工作時，它的負載是變化的，怎樣使兩個牽引電機負荷一致呢？我廠兩個變頻器采用主從控制，主從變頻器之間采取光纖通訊。一個變頻器作主變頻器，它檢測外界負載大小，平均分配負荷，給定從變頻器轉矩，從而使兩個牽引電機負荷一致，避免一個牽引電機出力，長時間工作損壞電機。工作流程：采煤機操作人員選定牽引方向，并給一定加速時間，控制計算機計算加速時間，通過主變頻器X22端子端口，使主變頻器啟動，響應為速度值，即狀態(tài)行第一行為“1（牽引方向）***rpm I”，從變頻器也隨著啟動，狀態(tài)行第一行為“1（牽引方向）***% I”。主從宏的介紹主從控制框圖主從控制主/從應用宏功能是ABB為多傳動應用而設計的，其中系統(tǒng)由若干個ACS800變頻器驅動，同時電機軸通過齒輪、鏈條或傳送帶等相互耦合在一起。由于這種主/從應用宏，負載能夠均勻地分配在傳動單元之間。外部控制信號只與主機連接。主機通過一個光纖串行通訊鏈路來控制從機。主機是典型的速度控制，其它傳動單元跟隨主機的轉矩或速度給定。一般情況下：當主機和從機的電機軸通過齒輪、鏈條等進行剛性連接時，從機應該采用轉矩控制模式，以使傳動單元之間不存在速度差異。

（1）在判斷變頻器故障前，確保給變頻器提供電源（2）斷電檢查快速熔斷器，如果有一個快熔損壞，變頻器應正常顯示，只是在帶負荷運行時報出電源缺相故障，可更換快熔；如果兩個快熔損壞，則需要用萬用表檢查接線端子是否有接地故障，檢查作為電能儲存器的電容組。不允許在不檢查的情況下，直接更換快熔，可能再次損壞快熔。

變頻器報警和故障的一般處理過程（3）觀察控制盤是否亮，如果有一個控制盤不亮，可采取互換控制盤和連接線確認控制盤是否損壞。如果控制盤如下顯示：CDP312(R)PANELVx.xx……...光標一直閃爍不停，可采取互換控制盤確認控制盤是否損壞，如果還是這樣顯示，可判斷變頻器主板損壞，更換變頻器。如果互換完控制盤和連接線，該變頻器所連接控制盤還是不亮，則需要檢查進線側三個快速熔斷器是否完好，如果完好，則變頻器RMIO控制板有問題，需要更換。（4）觀察控制盤顯示內容，警告和故障顯示分別如下：ACS800-01-0100-3ACS800-01-0100-3***WARNING******FAULT***DCBUSLIM(3211)MOTORSTALL(7121)故障表二常見故障及處理1、 按下“啟動”按鈕，整機不動作。

A、 檢查啟動二極管是否擊穿或斷路。

B、 檢查各電機的溫度保護線接點是否閉合。

C、 檢查蓋板啟、停按鈕及其連接線。

D、 檢查進線電纜是否斷線。

E、 檢查順槽開關是否正常。2、 啟動后，機組不能自保。

A、 檢查控制計算機相應輸出指示燈亮否。

B、 檢查控制變壓器高、低壓保險是否熔斷。

C、 若通過繼電器自保，檢查自保繼電器吸合是否正常。

D、 檢查瓦斯是否超限。

E、 若有端頭站，檢查端頭站是否誤發(fā)“總?！毙盘?。

F、 檢查蓋板上總停按鈕及其線路是否誤動作。

G、 檢查變壓器、截割電機是否溫度超限。常見故障及處理3、開機后搖臂自動上升或下降。

A、檢查控制計算機輸入部分是否有接點粘連等現(xiàn)象造成誤動作。

B、檢查控制計算機輸出繼電器是否正常工作。

C、檢查電磁閥及其線路。

D、檢查電磁閥閥芯是否堵卡，以致不能回到中位。

E、檢查制動閥閥芯是否堵卡，以致不能回到中位。常見故障及處理4、搖臂上升或下降部動作。

A、檢查按鈕、遙控器等控制計算機輸入信號是否正常，可以通過控制計算機輸入指示燈來判斷。

B、檢查電磁閥線圈是否短路、開路等，可以用正常的一路來“替換”查找。

C、檢查電磁閥工作電源是否正常。

D、檢查控制計算機輸出是否正常。

E、檢查液壓系統(tǒng)壓力，管路等是否正常。5、端頭站、遙控器不動作。

A、檢查端頭站12V電源是否正常，遙控器電池電壓是否正常。

B、檢查端頭站電纜的連接頭是否緊湊、牢固、可靠。

C、檢查相對應的繼電器回路是否工作正常。

D、檢查相對應的線路是否斷線。常見故障及處理6、端頭站、遙控器誤動作。

A、更換遙控器后，測試端頭站是否工作正常。

B、如更換后還不正常，去掉端頭站，看線路是否有粘連現(xiàn)象。

C、更換備件。7、瓦斯斷電儀、傳感器

A、探頭顯示值不準確，可按用戶說明書調校。

B、如果斷電儀誤動作，建議更換傳感器探頭。8、電機

A、溫度接點斷開，為保證不影響正常生產，將其短接。

B、電機PT100損壞，為保證不影響正常生產，可以先用110Ω～120Ω、1/8W電阻來代替恢復生產。

C、條件允許時，每周對電機進行一次絕緣測試3300V的用2500V的搖表測試，400V的用500V搖表測試。

D、對于牽引電機搖絕緣時應與變頻器斷開，這點切記，否則會損壞變頻器。

E、用萬用表檢查是否缺相。

第七章電氣日常檢修指南一、日檢1.檢查主電纜是否有損壞，確保無明顯破損。2.檢查牽引電纜是否有損壞，確保無明顯破損。3.檢查電控箱蓋板上按鈕，確?？煽客〝唷?.檢查煤機上是否有大量積煤，有則清除掉。5.檢查端頭站引線，確保無明顯破損。6.檢查冷卻水是否暢通，壓力是否正常，確保冷卻系統(tǒng)正