电控系统第一节概述本电控系统是以中厚煤层电牵引采煤机为目标而开发的全新电控系统，用于控制MG300/710-WD型电牵引采煤机，主要由采煤机用隔爆兼本质安全型电控箱、采煤机用本质安全型操作箱（端头操作站）、低浓度甲烷传感器以及各部分工作电机等组成。

采煤机用隔爆兼本质安全型电控箱是整个采煤机电控系统的控制核心，控制各个电动机的启、停动作，可实时检测系统电压、电机电流、电机温度、瓦斯浓度等工况信息。

本电控系统采用的是机载式交流变频调速系统“一拖一”驱动方式，可实现四象限运行，能适应较大倾角的采煤工作面。

第二节电控系统特点1、人性化设计在以“安全、可靠、高效、人性化”的设计理念指导下。

坚持以顾客为中心的价值观，一切从客户角度出发。

设备操作方便灵活。

采用高可靠性的专用控制器为核心，系统可靠性高。

采用模块化设计、抽屉式结构，便于检修与维护。

2、实现三机联动采煤机根据全自动联合采煤机组设计，可根据运输机负荷自动调整采煤机牵引速度，实现了自动记忆采煤高度、远程自动化监控、采煤机工作三机一架（采煤机、刮板运输机、破碎机、液压支架）联动。

设备运行状态参数的采集、监测、传送、记录、故障诊断等，全面提升了采煤设备的机械化和自动化水平。

3、先进的设计思路主控器与各检测、控制元部件之间通过CAN总线方式联接，形成网络结构，便于拓展系统功能，使系统的适应能力大大增强；全数字元方式的信息传递，提高了数据的准确性和可靠性。

具备一定故障自诊断功能，便于维护。

4、屏幕直观显示采用5.7英寸液晶显示器，提供先进的全中文显示界面，系统参数显示全面。

采用模拟采煤机动态显示、汉字功能、数字元等多种方式，形象、直观、准确地显示各检测量。

所有的检测量及系统状态均可实时显示，查看方便，便于比较、分析。

5、实时的信息采集系统采用了多种传感器技术，对系统状况进行较全面的监测。

可实时检测系统电压、截割电机和牵引电机电流及温度、电控箱温湿度、冷却水压力、摇臂倾角、机身倾角、采煤机位置、瓦斯检测、油箱油位、低压油压力等工况信息，检测的信息全部通过总线传送给主控制器。

6、完善的保护功能控制器根据采集到的信息，按控制要求分别处理。

如：恒功率自动控制，超限报警，危险值保护等。

包括的保护功能有：截割电机过流超载保护、牵引电机过流超载保护、电源过压欠压保护、电控箱温湿度保护、冷却水压力保护、冷却水流量保护、油箱油位保护、低压油压力保护、截割电机超温保护、牵引电机超温保护、瓦斯超限断电保护、截割电机漏电闭锁保护等。

7、方便的操作方式可用电控箱两端的端头操作站、遥控发射器、红外线操作键盘等多种操作方式对采煤机进行控制。

用户还可根据现场情况屏蔽掉不需要的保护功能，即所有的保护都可用软件进行设置更改，免去了硬件更改的不方便，操作更加快捷、准确而安全。

8、故障的查询及诊断系统以时间顺序，自动记录随时出现的报警和故障保护信息，满屏显示，并可储存调用查看。

当出现停机保护时，自动弹出故障诊断画面，帮助使用者分析故障原因，并给予必要的维修提示等,这大大缩短了维护时间。

9、开机的语音预告当左、右截割电机启动时，系统自动给出“左滚筒启动”和“右滚筒启动”的语音提示，以防止意外危险发生。

用户可按自己的需要，多次更改语音预告内容。

10、系统硬件自诊断在主显示窗口，系统以代码、数字元及文字形式，实时显示电机和变频器的工作状态。

通过不同的代码指示，可看出这些器件是否正常工作；对操作站和遥控器的每一按键也都有检测。

自诊断功能，提高了系统的可维护性，省时省力。

外置变频器操作面板，在主控制器损坏的情况下可本地控制变频器的运行，大大减小故障停机时间，提高产量。

第三节电控设备主要技术参数和特征一、技术参数1、电源电压：1140V2、整机额定电流：395A3、截割电机（两台）：型号：YBC-300额定功率：300KW 额定电压：1140V额定电流：182A 额定转速：1482r/min绝缘等级：H级工作定额：S1冷却水量：≥1.5m3/h 冷却水压：≤3.0MPa冷却水温度：≤30 C 水口尺寸：M22×1.5 热元件：T11-155H三枚串联、PT100一枚4、牵引电机（两台）：型号：YBC－45额定功率：45KW 额定电压：380V额定电流：86A 额定转速：1465r/min额定频率：50HZ 工作定额：S1绝缘等级：H级5、泵电机：型号：YBCB-20A额定功率：20KW 额定电压：1140V额定电流：13.4A 额定转速：1475r/min冷却水量：≥0.8m3/h 冷却水压：≤3.0Mpa水口直径：2×M18×1.5 冷却水温度：≤30 C温度保护：三枚T11-160串联6、隔离开关：额定电压：1140V额定电流：400A7、真空接触器：（两台：左截割、右截割）额定电压：1140V 额定电流：400A控制电压：220VAC8、真空接触器：（牵引）额定电压：1140V 额定电流：225A控制电压：220VAC9、控制变压器：输入电压： 1140V 绝缘等级：A输出电压： 220VAC (650VA)、 28VAC (150VA)10、牵引变压器：额定容量：140KVA 一次侧额定电压：1140V二次侧额定电压：400V 空载损耗：550W负载损耗：1800W 短路阻抗：≤4%空载电流：≤4% 绕组绝缘耐热等级：H级11、变频器：（两台：主、从）额定容量：170KVA 输入电压：380V工作方式：一拖一（四象限）通讯方式：CAN通讯12、本安部分：输出本质安全型电源1：本安参数：输出电压：DC24V 输出电流：0.65A输出本质安全型电源2：本安参数：输出电压：DC12V 输出电流：1.5A 瓦斯报警断电仪：本安参数：最大开路电压 DC18V 最大负载电流 DC320mA煤矿用低浓度甲烷传感器：本安参数：工作电压 DC9～24V 最大工作电流 200mA矿用本安型压力变送器：本安参数：额定电压 DC12V 输出信号 4～20mA注：本安部分的电气元件若损坏，请不要随意更换，需要更换为同型号、同等本安参数的电气元件。

经专业人员确认后进行更换。

二、使用条件1、海拔不超过1000m；2、周围介质不超过35°C；3、周围空气相对湿度不大于96%（25℃）；4、允许在周围空气中的甲烷、煤尘、硫化氢、二氧化碳等不超过《煤矿安全规程》中所规定的安全含量的矿井中使用；5、在无破坏绝缘的气体或蒸汽的环境中；6、采高：1.8～3.8m；7、适用倾角：≤30º；8、煤质硬度：f ≤4 ( 局部矸石f ≤6 )。

第四节电控部结构电控箱是按照GB3836.1-2000《爆炸性气体环境用电气设备通用要求》和GB3836.2-2000《爆炸性气体环境用电气设备隔爆型“d” 》和GB3836.4-2000《爆炸性气体环境用电气设备本质安全型“i”》的标准设计，为隔爆兼本质安全型电气设备。

电控箱前面板设有“断电源后开盖”警告牌，“MA”及“Exd[ib]I”标志。

电控部（如图1-1所示）位于采煤机机身中部，控制系统的绝大部分器件都集中安装在此部分里，防爆型式为隔爆兼本质安全型。

电控部分为四个腔室，从左至右依次是：变压器腔、变频器腔、电控腔，电控箱后部为接线腔。

其中变压器腔和变频器腔底部设有冷却水水套，用于给变压器腔和变频器腔内的电气组件散热。

电控部各腔室具体布局位置如图1-1所示：图1-1 电控部1、变压器腔变频器腔接线腔变压器腔位于电控箱左侧，变压器腔内装有电容组件、熔断器组件以及牵引变压器等，均采用抽屉式模块化设计方法，便于安装与拆卸。

盖板设有甲烷传感器和变频器编程操作站。

注：非专业人员请不要随意操作变频器编程操作站。

2、变频器腔变频器腔位于变压器腔的右侧，整个电控箱的中部。

变频器腔内装有主控箱、检测箱、主变频器、从变频器及电抗器组件等，均采用抽屉式模块化设计方法，便于安装与拆卸。

前盖板装有5.7英寸液晶显示器及显示组件、红外线操作键盘及遥控接收装置、天线等。

3、电控腔：电抗器组件主控箱 检测箱从变频器主变频器 电控组件电控腔位于变频器腔的右侧，整个电控箱的最右侧。

电控腔内安装的是电控组件，采用抽屉式模块化设计方法，便于安装与拆卸。

电控组件由隔离开关（两个）、真空接触器（三个）、控制变压器、阻容吸收、电流互感器、整流桥、漏电断路器、熔断器、接触器、本安电源、瓦斯断电仪、语音报警器、倾角传感器、温湿度传感器和接线排等组成。

前盖板上装有隔离开关操作手把，用于隔离开关的分、合控制。

前盖板还装有六个操作旋钮SA1、SA2、SA3、SA4、SA5、SA6，按顺序分别为：采煤机启停旋钮、运输机启停旋钮、左截割启停旋钮、右截割启停旋钮、牵引启停旋钮和备用旋钮。

（操作方法后面篇幅中将进行介绍）4、接线腔：接线腔位于电控箱后侧，用于泵电机、截割电机、牵引电机、操作站、外部传感器、电磁阀组等电控箱外部设备引接线的连接。

接线腔内包括三芯接线柱7个、12芯过线组8个和1排接线排。

第五节电路的组成MG300/710—WD型电牵引采煤机电控系统原理图见图1-2。

它主要由主回路部分、控制回路部分和交流变频系统组成。

一、主回路：主回路主要是由隔离开关、真空接触器、阻容吸收电路以及电流传感器组成。

注：本电控系统的主回路采用的是双进线方式，即：隔离开关（QS1）控制一条支路，隔离开关（QS2）控制另一条支路。

隔离开关（QS1、QS2）作为电气系统的电源开关，当其闭合时主回路得电，当其断开时设备失电停止工作。

（工作原理在第七节中进行阐述）真空接触器（KM1、KM2、KM3）分别控制左截割电机、右截割电机和牵引电机的运行、停止。

阻容吸收模块（RC1～RC3）用来吸收和消耗主回路电动机断电瞬间的反向电势，对电机起一定的保护作用。

电流传感器（TA1～TA4）分别采集各分支回路电流信号并输入至EPEC专用控制器，通过程序实现对各个电机的过流、过载、过压、欠压等保护作用。

二、控制回路：1．控制电源：控制电源，主要为电气控制系统提供所需的工作电源，控制变压器一次侧输入电压为AC1140V，二次侧输出电压回路分别为AC220V和AC28V，由控制变压器的二次侧对控制系统进行供电。

2．控制回路：控制部分由熔断器FU、控制变压器BK、整流桥VC、主控箱MC、检测箱DC、显示组件XS、瓦斯断电仪、刹车电磁阀线圈、左调高电磁阀线圈、右调高电磁阀线圈、采煤机旋钮、端头操作站、遥控发射机和红外线操作键盘等组成。

控制回路主要完成以下功能：a、采煤机旋钮通过SA1给采煤机通电与断电。

通过SA2实现对运输机的闭锁和解锁。

通过SA3实现左截割电机的起动和停止。

通过SA4实现右截割电机的起动和停止。