第八章采煤机电气系统本电气系统是为700电牵引采煤机配套而专门研制的，分为电气控制系统和整机监测系统。

控制系统采用了可编程控制器及DTC变频器；监测系统采用了工控计算机。

电气系统实现了采煤机操作简单，3.在采煤机上完成对截割电机的温度监测和热保护。

4.在采煤机上完成对牵引变压器的温度监测和热保护。

5.在采煤机上完成对截割电机和牵引电机恒功率控制和过载保护。

6.在采煤机上完成对截割电机和牵引电机电流检测和负荷控制。

7.由端头站和操作面板，通过控制箱对采煤机实现牵引和摇臂操作。

8.变频装置具有外置式各种参数的显示。

9.遥控发射机实现远程控制。

1.采煤机电气部件功能及参数MG300/700-WD（MG250/600-WD）交流电牵引采煤机，装机总功率为700（600）kW，截割电机功率为2×300（250）kW。

牵引功率为2×40kW，油泵电机功率为20kW，整机供电电压为1140V。

除牵引电机外，其余电机均为1140V供电。

1.1.截割电机主要技术参数：型号YBC-300(YBC3-250)额定功率300kW(250kW)额定电压1140V额定电流155.5A额定转速1480r/min工作制连续SI绝缘等级H级冷却水冷冷却水压力2MP防爆型式隔爆型1.2.油泵电机主要技术参数型号YBCB-20G额定功率20kW额定电压1140V额定电流13.3A额定转速1465r/min工作制连续SI绝缘等级H级冷却水冷冷却水压力2MP防爆型式隔爆型1.3.牵引电机主要技术参数：型号YBQYS-40（B）（380）额定功率40kW额定电压380V额定电流76A额定转速1470r/min工作制连续SI绝缘等级H级冷却水冷冷却水压力2MP防爆型式隔爆型变频调速专用电机1.4.泵站电磁阀主要电气技术参数本采煤机控制摇臂升降电磁阀，采用DTBF-27/24Z型电磁铁，作为摇背升降和制动用的控制器件。

额定电压DC24V额定吸力25N额定行程3mm1.5.高压控制箱主要电气技术参数MG2x300-WD交流电牵引采煤机高压控制箱，用在有瓦斯和煤灰爆炸危险的井下配套采煤机。

作为电源输入和电源分配之用。

型号特制专用供电电压1140V 50HZ额定电流450A冷却方式底板和后侧板水冷冷却水压力2MP防爆型式隔爆型1.6．牵引电机调速装置主要电气技术参数MG2x300-WD交流电牵引采煤机牵引电机调速装置，用在有瓦斯和煤灰爆炸危险的井下配套采煤机。

作为控制，保护和牵引调速之用。

型号特制专用供电电压400V 50HZ额定电流152A冷却方式底板水冷冷却水压力2MP防爆型式隔爆兼本质安全型1.7．防爆分线盒主要电气技术参数电牵引采煤机上的防爆分线盒，主要是将从控制箱内由一根电缆引出来的控制信号，通过分线盒转换成多路单独的控制信号，再分别到泵站去执行控制。

型号JHBZ-1/24C额定电压220V每节端子额定电流10A信道数量8路内置接线端子排两排14节1.8. 端头控制站主要技术参数端头控制站是采煤机左右两端专门为操作方便而设立的分站，本端头控制站是本安型设备，内部以单片机为控制核心，与监控中心以并行通讯方式进行数据交换。

额定电压12V，24V本安电源额定电流20mA传输速率9600b/s1.9. 连接电缆主要技术参数（1）进线电缆1W，2W（用户自备）电压等级1140V连续载流量215A芯线标称3x70+1x25+4x6电缆外径φ65mm（2）截割电机电缆W1，W2（采煤机自带）电压等级1140V连续载流量173A芯线标称3×50+1×10+3×6电缆外径φ58mm（3）油泵电机电缆W3(采煤机自带)电压等级1140V连续载流量64A芯线标称3×10+1×10+3×6电缆外径φ38mm(4)牵引电机电缆W4，W5（采煤机自带）型号（带屏蔽）电压等级600V连续载流量138A芯线标称3×35+1×16+3×4电缆外径φ45.26mm(5)控制箱供电电缆W6（采煤机自带）电压等级1140V连续载流量173A芯线标称3×50+1×10+3×6电缆外径φ58mm(6) 高压箱,分线盒控制电缆W7，W10（采煤机自带）型号(屏蔽耐油护套)电压等级500V连续载流量2A芯线标称24×0.75(7)端头站控制电缆W8,W9（采煤机自带）型号(屏蔽耐油护套)电压等级500V连续载流量2A芯线标称7×0.75(8)电缆阀控制电缆W11,W12,W13,W14,W15,W16（采煤机自带）型号(屏蔽耐油护套)电压等级500V连续载流量5A芯线标称3×22. 采煤机电气系统原理介绍MG2x300-WD交流电牵引采煤机电气系统原理如图8.2所示，下面对各部分进行说明。

2.1电源系统原理MG2x300-WD交流电牵引采煤机供电电压为1140V。

牵引系统由牵引变压器供电（1T）。

控制电源由控制变压器供电（2T）。

2.1.1.牵引系统电源牵引系统是1140V 经1T 变压器，把1140V变成400V。

从高压箱送到控制箱作为变频器的电源。

2.1.2.控制电源控制电源是由1140V经2T变压器1140V变成220V。

由高压箱送到控制箱的控制电源单元，由控制电源单元变换成各种控制电压。

+24V直流开关电源，供给摇臂升降电磁阀；本安电源装置获得220V输入电压，变换成+12V，+24V本安电源，供给端头站用。

2.2. 采煤机先导控制及运输机闭锁回路先导控制回路和运输机闭锁回路如图8.3所示。

1W，2W分别是顺槽开关箱送来的供电电缆，其中控制芯线，P,E是采煤机先导控制回路。

B1，B2SB1是主回路的启动按钮。

SB3是主回路的主停按钮。

SB4是采煤机先导试验按钮。

2.3. 采煤机监测系统和控制系统原理及保护功能2.3.1采煤机监测系统原理采煤机监测中心，利用微电脑技术及专家系统，把实时数据库理论和相关的现代控制方法融合在一起。

通过接口电路板把采煤机送来的信MG300/700-WD（MG250/600-WD）交流电牵引采煤机说明书页脚内容7图8.2号、状态、资料进行处理和分析。

完成采煤机恒功率控制和故障诊断等功能。

2.3.2采煤机控制系统原理如图8.4所示控制中心采用工业可编程控制器。

控制箱体和端头站上的操作按钮，把各种操作信号给控制中心，控制中心根据各种逻辑关系，输出控制信号，送给执行部件，参加各种控制。

图8.42.3.3.系统保护原理监测中心和控制中心相互配合满足采煤机实现恒功率采煤的要求，即：牵引速度能够实现自动跟踪截割电机的负载。

当截割电机的负载较轻时，牵引电机加速运行到设定速度；当截割电机负载为满载（或人为满载）时，牵引速度保持为这一设定速度。

当截割电机电流超过105%Ie时,并在一定的允许时间内(设定60秒)负载电流仍不下降，即可牵引减速。

如负载超过115%Ie时，立即停止牵引。

电机，变压器，变频器等各种保护和监视信号，通过信号转换板送给监测中心, 监测中心把信号和数据处理分类后，一方面送给显示屏，进行状态指示；另一方面传送给控制中心参与过程控制。

2.3.4 端头控制站工作原理端头控制站采用单片机工作原理，使用并行数据通讯技术，与监控中心交换资料，实现对采煤机的主停，牵停，左行，右行，摇臂升降的控制。

2.3.5 变频器工作原理变频器由400V/50HZ电源供电，经三相半控整流桥整流成直流电压，然后由微机控制的IGBT逆变桥输出频率可变和电压可变的交流电压,作为牵引电机的驱动电源。

(图8.5是变频器原理框图)2.4. 采煤机电气控制系统2.4.1采煤机高压控制箱高压控制箱位于主机架中央，它可以在采空侧，方便的推入和抽出。

主图8.5要功能是完成采煤机的电源引入和电源分配。

高压箱内设有高压隔离开关、真空接触器、牵引变压器、控制变压器、电流互感器及一些辅助器件。

高压箱电气控制系统如图8.6所示。

2.4.1.1高压控制箱结构高压控制箱分为两个腔体，从采空侧看，箱体左边联机的是接线腔，右边是隔爆腔。

它们之间通过1140V单芯过墙端线及十三芯过线组来联系。

在接线腔中用于进出线的喇叭口共有十个, 进线的两个大喇叭在采空侧。

出线的四个大喇叭口和四个小喇叭口在煤臂侧。

接线腔上部开盖，腔内设有一个接线端子排用于控制和监测电缆的接线；腔内底部有一接地螺栓，用于进出线电缆的接地连接。

隔爆腔共有两个盖板，上盖板主要是安装牵引变压器时打开，便于接线和安装。

前盖板主要是安装和调整隔离开关及一些电气附件方便所用。

高压箱在采煤机上，只能打开前盖板，上盖板由机身框架所盖不能打开。

2.4.1.2高压控制箱内部元器件功能及参数。

2.4.1.2.1隔离开关（1QF）高压控制箱内设有一台隔离开关，给左截割电机供电。

隔离开关的触头装有消弧装置，在特殊情况下，可带负荷切断电源。

一般情况下需检查故障或检修采煤机，应打开隔离开关，以防误动作。

设备在井下闲置几天不用时，应拉下隔离开关。

型号GM2-400额定电压1140V额定电流400A分断能力2000A电气寿命300次机械寿命2500次2.4.1.2.2.牵引变压器（1T）高压箱内设有一台牵引变压器，是给控制箱中变频器提供电源。

其参数如下。

图8.6型号特制专用额定容量110kVA额定输入AC1140V/50HZ额定输出AC400V/50HZ绝缘等级F级相数三相连接方式Y/Y0结构特征干式真空环氧树脂浇铸冷却方式采用高压箱底板水套冷却2.4.1.2.3.控制变压器（2T）高压箱内设的一台控制变压器，是给采煤机监控系统提供交流控制电压，其参数如下。

型号特制专用额定容量500VA额定输入AC1140V/50HZ额定输出AC220V/50HZ绝缘等级F级结构特征干式真空环氧树脂浇铸2.4.1.2.4.电流互感器（T1，T2）高压箱内设有电流互感器两个，是为检测左右截割机电而设置的。

其参数如下。

型号特制专用额定电流300A测量范围0-300A输出电压0-5V2.4.1.2.5.双极自动开关高压箱内设有一个双极自动开关，是控制变压器输出的电压经自动开关送到控制箱起过流和短路保护作用。

型号额定电压500V额定电流5A脱扣电流40A绝缘电压 2.5KV电气寿命2000次2.5. 采煤机牵引电机调速装置牵引电机调速装置位于主机架中央,它可在采空侧，方便的推入和抽出，主要功能是完成采煤机的控制和监测；控制箱内设有监控装置，变频装置及一些辅助设备。

从高压箱送来的400V电源(W6)，通过控制箱送给变频器，实现采煤机的牵引；同时把400V经辅控变压器（3T）供给控制箱内的辅助用电设备。