电牵引采煤机维修目次1 概述 (1)2 结构特征与工作原理 (1)3 控制器组件系统 (9)4 采煤机电机与电缆 (15)5 端头操作箱 (20)6 采煤机一般故障分析与排除 (23)7 采煤机操作注意事项 (30)8 调速系统详述 (34)1 概述本产品采用了目前国际上最为新型的开关磁阻电动机调速技术和PLC技术,依据煤矿井下具体的工矿条件,设计制作了可靠的控制、传输、保护等元部件。
该系统是一项机电一体化的高新技术产物。
开关磁阻电机调速系统(简称“SRD”),它融新颖的电动机结构——开关磁阻电动机(简称“SR”)与现代电力电子技术、电气控制技术为一体,兼有异步电动机变频调速系统和直流电动机调速系统的优点,但又不同于交流变频调速与直流调速。
普通电动机是电能——磁场——感应电流——磁场——机械能的转化过程,而“SRD”系统是利用磁场和磁场力所具有的特性,直接将磁场力转换成机械能的过程。
因此它具有交流变频调速系统及直流调速系统不可比拟的优势。
2 结构特征与工作原理2.1 结构特征电控箱分接线腔与控制腔两部分,控制腔内安装有GM2-400型或C79型隔离开关(交流真空接触器)、干式变压器、磁阻电机控制器、控制器组件、A57GSTD大屏幕彩色显示屏、电流互感器、控制变压器、采煤机无线电遥控接收机等。
接线腔为采煤机上动力电缆及控制和保护线缆的进出线腔。
电控箱设计成隔爆型结构,可在含有爆炸性气体混合物的矿井中使用。
电控箱的功能作用等;随采煤机整机一起考核。
2.2 主电路部分2.2.1 1140V供电的380/420KW采煤机主电路部分本系统的供电电压为交流1140V,经400A 真空磁力起动器,接出一根的主电缆,送至采煤机接线腔。
电缆在接线腔内通过一组过墙接线柱“XD0”,将1140V电源引入电控腔接在400A隔离开关“QS”上端。
隔离开关下端接三路:第一路接到过墙接线柱“XD1”,供给左截割电机“M1”;第二路接到过墙接线柱“XD3”,供给泵电机“M3”、通过“XD2”供给右截割电机“M2”及接至控制变压器,供给控制系统。
第三路接至65KVA干式电源变压器,供给SRD系统。
2.2.2 1140V供电的500/600/700KW采煤机主电路部分本系统的供电电压为交流1140V,经两台300A真空磁力起动器,均接出一根的主电缆,送至采煤机接线腔。
两真空磁力起动器之间用电缆连接,接成主从延时起动状态(起到分批起动采煤机电机的功能,降低了采煤机的起动电流,以致大大降低了对电网的影响)。
真空磁力起动器1(从)在接线腔内通过一组过墙接线柱“XD1”,将1140V电源引入电控腔接在400A隔离开关“QS1”上端。
真空磁力起动器2(主)在接线腔内通过一组过墙接线柱“XD2”,将1140V电源引入电控腔接在400A隔离开关“QS2”上端。
“QS1”隔离开关下端接两路:第一路接到过墙接线柱“XD3”,供给左截割电机“M1”;第二路接到过墙接线柱“XD5”,供给泵电机“M3”。
“QS2”隔离开关下端接三路:第一路接到过墙接线柱“XD4”,供给右截割电机“M2”;第二路接至100KVA干式电源变压器,供给SRD系统;第三路接至控制变压器,供给控制系统。
2.2.3 3300V供电的700KW采煤机主电路部分本系统的供电电压为交流3300V,经一台真空磁力起动器,接出一根主电缆,送至采煤机接线腔。
在接线腔内通过一组过墙接线柱“XD0”,将3300V电源引入电控腔接在C79型隔离开关“QS”上端。
经“QS”隔离开关后,分三路:第一路接到过墙接线柱“XD1”,供给左截割电机“M1”;第二路接到一号交流真空接触器上端和接过墙接线柱“XD3”,供给泵电机“M3”,此交流真空接触器下端接过墙接线柱“XD2”上的右截割电机“M2”;第三路接至110KVA干式变压器,经3300V/400V变压后,接到二号交流真空接触器上端及控制变压器,下端接通SRD系统。
2.2.4 牵引调速系统部分牵引调速系统(“SRD”)由SRD控制器与两台磁阻电动机:M4、M5组成。
交流400V电源接入控制器,经整流电路、控制电路、推动电路、开关变换电路,分两路(共四根)电缆接至M4、M5磁阻电动机。
磁阻电动机转子位置传感器的信号,经一条专用电缆接至SRD控制器,形成闭环系统。
2.3 电气元件明细表2.3.1 1140V供电的380/420KW采煤机的电气元件明细表2.3.2 1140V供电500/600/700KW采煤机的电气元件明细表2.3.3 3300V供电的700KW采煤机的电气元件明细表3 控制器组件系统图A 控制器组件图图B 控制器组件接线示意图本组件由APS电路板和PLC组成,PLC主要将外部的输入装置如:按键,感应器、开关及脉冲等状态读取后,依据这些输入信号的状态或数值并根据内部储存预先编写的程序,以微处理机执行逻辑、顺序、计时、计数及算术运算,产生相对应的输出信号到输出装置如:继电器的开关、电磁阀及马达驱动器,控制机械或程序的操作,达到机械控制自动化或加工程序的目的。
由其外围的装置(个人计算机/程序书写器)编辑/修改程序及监控装置状态,进行现场程序的维护及试机调整。
3.1 电源部分由控制变压器副边28V经APS电路中的桥式整流,输出的24V脉动直流,经DVP-16SP电路的接点,提供电磁阀的直流动作电源,该回路额定电流8A。
控制变压器副边15V经APS电路中的桥式整流,经集成稳压输出的电压12V。
该稳压直流为APS 电路的电源,回路额定电流为1.5A。
控制变压器副边170V经DVP-PS02输出24V直流,作为DVP-14SS、DVP-16SP、DVP-06XA、DVP-04PT 及大屏幕彩色显示屏的工作电源。
3.2 功率保护部分该功能主要由APS电路、DVP-06XA电路、DVP-14SS 电路及电流互感器完成,可同时对两台截割电动机进行功率保护。
由三路电流互感器组件提供对应的实时功率检测,接入APS电路后,变换成直流电压模拟信号,输入DVP-06XA电路进行模数转化,再把数字量输入DVP-14SS电路中进行数字量比较。
当任何电机功率超过额定功率110%时,超过DVP-14SS 电路设定的基准值,则降低由DVP-06XA输出到SRD 系统的牵引速度给定电压,使牵引速度降低。
同时大屏幕彩色显示屏作相应的实时功率指示。
3.3 温度保护部分该功能主要由APS电路、DVP-04PT电路、DVP-14SS 及热敏电阻Pt100、热继电器完成,可同时对两台截割电动机、100KVA干式变压器起到温度保护。
当任一部件温度达到155℃保护值而动作时,该保护电路即可动作。
并且电路还且备对热保护元件引出回路断线的保护功能,若任一路热保护元件回路断线时,则采煤机不能自保。
当该保护电路动作时,即切断采煤机的供电电源。
由热敏电阻Pt100提供实时温度模拟检测,输入DVP-04PT电路进行模数转化,再把数字量输入DVP-14SS电路中进行数字量比较。
当电机温度达到155℃时,超过DVP-14SS电路设定的基准值,此时,控制开关电路工作,电子开关接通12V,输入APS电路,使其自保接点打开,切断采煤机的供电电源,采煤机断电停机。
由在热保护元件正常状态下启动采煤机时,电子开关不导通,采煤机电源开关的自保回路通畅,采煤机正常工作。
同时大屏幕彩色显示屏作相应的实时温度指示。
3.4 采煤机零位保护部分该功能主要由DVP-16SP电路完成。
当采煤机开始牵引行走时,DVP-16SP电路的开关接点合上,其接点接通采煤机松闸电磁铁电源,使液压“抱闸”松开。
当采煤机牵引速度为零时,DVP-16SP电路的开关接点打开,其接点切断松闸电磁铁电源,使采煤机在无牵引时“刹车”,以防止采煤机在倾斜工作面上下滑。
3.5 SRD系统的操作给定部分该功能主要由操作按钮、DVP-14SS和DVP-06XA电路完成。
采煤机的牵引方向和牵引速度,即SRD系统的启动信号(ST1,ST2),正反转信号(FQ),速度给定电压值(VIN),还有SRD系统的复位信号(RE),都是由此提供的,实现了操作信息的人机转化功能。
同时大屏幕彩色显示屏作相应的速度指示。
3.6 SRD系统的故障显示部分该功能由整套DVPM-1和显示屏共同完成,SRD 系统的故障信号(123、EOB)输出给DVP-16SP电路,经内部程序核对处理,显示屏做相应的中文显示。
4 采煤机电机与电缆4.1 1140V供电的380/420KW采煤机电机与电缆4.1.1 采煤机电机截割电机:功率为160kW(180kW),额定电压1140V,额定电流为98A(112A),矿用隔爆型鼠笼电机,布置于采煤机的左、右摇臂上,作驱动滚筒割煤用。
牵引电机:功率为25 kW,额定电压380V,额定电流为45A,矿用隔爆型,开关磁阻电动机,布置于采煤机的左、右牵引减速箱内,用于驱动牵引系统。
调高电机:功率为7.5 kW,额定电压1140V,额定电流为5.3A,矿用隔爆型鼠笼电机,布置于采煤机的泵箱内,用于驱动液压泵。
4.1.2 电缆本系统所用电缆全部有接线腔引入或引出,具体如下:4.2 1140V供电的500/600/700KW采煤机电机与电缆4.2.1 采煤机电机截割电机:功率为300kW(或250kW或200kW),额定电压1140V,额定电流为194A(或164A或130A),矿用隔爆型鼠笼电机,布置于采煤机的左、右摇臂上,作驱动滚筒割煤用。
牵引电机:功率为40 kW,额定电压380V,额定电流为78A,矿用隔爆型,开关磁阻电动机,布置于采煤机的左、右牵引减速箱内,用于驱动牵引系统。
调高电机:功率为18.5 kW,额定电压1140V,额定电流为11.1A,矿用隔爆型鼠笼电机,布置于采煤机的泵箱内,用于驱动液压泵。
4.2.2 电缆本系统所用电缆全部有接线腔引入或引出,具体如下:4.3 3300V供电的700KW采煤机电机与电缆4.3.1 采煤机电机4.3.1.1 截割电机:功率为300kW(或400kW),额定电压3300V,额定电流为64A(或90A),矿用隔爆型鼠笼电机,布置于采煤机的左、右摇臂上,作驱动滚筒割煤用。
4.3.1.2 牵引电机:功率为40 kW,额定电压380V,额定电流为78A,矿用隔爆型,开关磁阻电动机,布置于采煤机的左、右牵引减速箱内,用于驱动牵引系统。
4.3.1.3 调高电机:功率为20 kW,额定电压3300V,额定电流为4.4A,矿用隔爆型鼠笼电机,布置于采煤机的泵箱内,用于驱动液压泵。
4.3.2 电缆本系统所用电缆全部有接线腔引入或引出,具体如下:5 端头操作箱5.1 结构组成5.1.1 操作箱分接线腔与控制腔两部分,控制腔内安装有三只LX19K行程开关。