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EBZ掘进机电气系统培训 授课人 赵继伟 电气系统基本组成 电气系统组成 掘进机电控系统主要由电控箱 本安 隔爆 操作箱 矿用隔爆电铃 隔爆型照明灯 隔爆型急停按钮 矿用本安型瓦斯传感器以及各工作机构的电机组成 掘进机电气控制系统是整机的重要组成部分 与液压控制系统配合 来实现整机的各种生产作业 同时对截割电机 油泵电机 二运电机的工况及回路的绝缘情况进行监控和保护 截割电机 电控箱 操作箱 前照明灯 截割急停 系统急停 瓦斯报警器 掘进机电气系统 后照明灯 LED 油泵电机 总急停 防爆电铃 掘进机电气系统 本安操作箱 二运电机 掘进机电气系统 操作箱 电控箱防爆形式 电控箱防爆型式 Exd ib 隔爆兼本质安全型 操作箱防爆型式 Exib 本质安全型 Exd 隔爆安全型 MA 煤安认证 矿用防爆设备的防爆型式及含义 Exd ib 防爆等级本质安全型隔爆型防爆标志符号 矿用防爆设备的防爆型式及含义 隔爆型 d 指具有隔爆外壳的电气设备 当外壳内部爆炸时 外壳既能承受爆炸压力 又能使火焰在穿过规定缝隙过程中 受间隙壁的吸热及阻滞作用而显著降低其外传的能量和温度 从而不致引起设备外部爆炸性气体混合物的爆炸 矿用防爆设备的防爆型式及含义 本质安全型 ib 指在正常运行或故障状态下所产生的电火花和热效应 不能点燃爆炸性气体混合物的电气设备 该型电器设备的电路 一般均为低电压小电流 由于我公司掘进机在矿井下使用 所以要求防爆等级为一级 电控系统主要技术参数 技术参数额定电压主回路 AC1140 660V电控箱 控制回路电压为 AC220V AC36V AC24V AC127V操作箱 控制回路电压 DC24V显示回路电压 DC24V 电控系统主要技术参数 额定功率额定功率 如EBZ160是指截割功率为160KW系统输出主路数输出路数5回路油泵电机控制主回路截割高速电机控制主回路截割低速电机控制主回路二运电机控制主回路锚杆电机控制主回路 电控系统主要技术参数 本安部分 本安电源输入电压 AC127V输出电压 DC24V瓦斯报警器输入电压 DC24V 由开关电源 AC220V转DC24V 转换的来 工作电压 DC12V 我公司电气系统特点 1 先进的控制器和显示器目前 国内的掘进机电控系统大多采用PLC控制系统 人机界面采用文本显示器 这种系统的优点是可靠性高 编程简单 维修方便 缺点是防护等级低 拆装不便 点对点连线 文本显示器最多只能显示2 4行内容 而国外的掘进机则是采用微电脑加PLC控制系统 人机界面采用CRT显示器 这种系统的优点是控制功能强大 可靠性高 CRT显示器可图文显示 显示容量大 缺点是编程复杂 连线多 系统结构复杂 维修不便 防护等级低 CRT显示器的抗震性差 我公司采用专用运动控制器作为主控器 人机界面采用工业用触摸屏 这种系统的优点是体积小 可靠性高 抗震性好 防护等级达到IP67 适用于长期恶劣工作 功能强大 编程简单 CAN总线通信技术减少大量接线 插接式连接 拆装十分方便 工业用触摸屏可图文显示 显示容量大且可靠性高 我公司电气系统特点 2 安全可靠电气系统中主要控制和执行器件都采用进口或国内知名品牌的器件 降低了设备的故障率 缩短设备故障停机时间 减少由于停机导致的不必要经济损失 电控箱外围器件采用本质安全型或防爆型器件 既符合井下电器件使用标准 又保证整机电器系统的安全运行 我公司电气系统特点 3 功能强大的故障报警专家系统我公司在控制软件中设计了故障报警专家诊断系统 集成了控制系统中常见故障信息及排故指南 系统一旦出现故障 显示器立刻能显示故障内容及其对应的排故步骤 并伴随有报警铃声提醒操作者注意 完善的故障报警专家诊断系统 可显示39条故障信息及每一种故障所对应的排故步骤提示 维修人员提供了极大的方便 我公司电气系统特点 4 自主研发的防高压侵入低压的光电隔离保护模块我公司自主研发的光电隔离保护模块即能可靠地监测电机回路的漏电情况 又能将检测回路与主控器安全地隔离 大大地提高了系统的可靠性和安全性 我公司电气系统特点 5 自动煤岩识别功能 选配功能 我公司在控制软件中设计了根据所截煤岩的硬度 可自动进行高低速转换 高速截煤 低速截岩 我公司电气系统特点 6 便捷的可维修性采集板 专用运动控制器等采用插接式连接 拆装十分方便 且不会出现接线错误 而要更换PLC控制系统 在接线较多的情况下容易出现接线错误 而且我司二代机电控箱多采用快开门式结构 更加便于维修保养 我公司电气系统特点 一 将电控箱上的断路器开关手柄扳至 开 的位置 掘进机控制系统得电 电铃鸣响7秒钟左右以示警报 同时电气系统进行自检及初始化处理 注意 1 复位前必须将所有的电机启动开关扳至 停止 位置 2 截割高速电机与截割低速电机是互锁关系 3 注意 200以下机型油泵电机与锚杆电机之间是互锁关系 我公司电气系统工作原理 二 电气联锁在控制回路中主要的电气联锁有四处 第一 只有当油泵电机启动后 截割 二运电机才能启动 油泵电机停止运行 运行中的截割 二运电机也随之停止 第二 油泵电机与锚杆电机不能同时启动 第三 高 低速截割电机不能同时启动 第四 利用限位开关 确保在无负荷情况下 断路器停 送电 我公司电气系统工作原理 三 电机过热保护当油泵电机 截割电机因长时间工作或由于故障引起绕组温度升高超过规定值 埋设在该电机绕组中的温度开关动作 EPEC运动控制器收到该信息后 使截割运行继电器 油泵运行继电器动作 切断对应真空接触器线圈回路 断开截割电机和油泵电机的主回路 对截割电机和和油泵电机进行保护 我公司电气系统工作原理 四 电机过流保护 电机过流保护主要是通过电流互感器采集的电流值通过EPEC运动控制器编程计算 当达到一定倍数额定电流 延时继电器经过延时后 使相应运行的继电器断电 切断对应真空接触器的线圈 回路真空接触器失电 切断电机主回路 使电机停止运行 我公司电气系统工作原理 我公司电气系统工作原理 五 电控箱上设有故障状态及其它显示 具体显示的内容是 各电机运行显示 各电机异常显示 截割电机运行时间指示 各回路漏电闭锁显示 各电机过温显示 电源电压指示 照明回路漏电显示 各电机的三相电流显示 瓦斯报警显示 历史故障报警记录显示 机器运行时间显示 电气系统保护保护措施包括 主回路漏电闭锁 控制回路漏电保护 油温 油位保护 电机短路 断相 过压 欠压 过载保护 紧急停止等排故指南直接在显示器上显示 当有故障发生时 显示器将显示故障信息 提示故障处理办法 给维修人员判断与排除故障提供很大方便 电控箱 整机各电器部件的位置 附图 电控箱内部接线 控制器盒 本安操作箱 隔爆操作箱 操作箱内部 操作箱内部 电路的组成及工作原理 工作原理 主控器与显示屏的通讯电控箱通电 主控器与显示屏通讯时 本画面以EBZ100为例 显示屏将显示画面如下 此状态为主控器通讯连接中 不应该操作 否则显示开关操作错误 工作原理主控器与显示屏的通讯电控箱通电 主控器与显示屏通讯时 显示屏将显示画面如下 此状态为主控器通讯连接中 不应该操作 否则显示开关操作错误 电路的组成及工作原理 上电10秒后 在不启动任何回路的条件下 将上翻页和复位两个开关同时置位并保持3S以上后松开 系统就会自动计入到选型画面 此时 就可以对油泵 截割 高速 低速 二运 锚杆电机进行选型 1 将所需选择参数的电机开关拨至启动位置 通过上下翻页进行参数选择 选好后将开关拨回到停止位置即可 2 待所有参数都选择完成之后 需要将复位开关置位并保持6S以上来进行确定 否则所选参数无效 电路的组成及工作原理 电路的组成及工作原理 数秒之后 主控器与显示屏通讯结束 显示下画面 此时可以对机器进行操作 电路的组成及工作原理 复位 警报将 复位 警报 开关旋至 警报 位置 警报继电器线圈得电 其常开点闭合 电铃回路接通电源 电铃鸣响 系统发出警报 将 复位 警报 开关旋至 复位 位置 控制系统内各报警故障均复位 电机漏电闭锁检测在启动油泵电机时 将 油泵启 停 开关旋至 启动 位置 系统先整体对截割高 低速电机 油泵电机 二运电机 锚杆电机进行漏电闭锁检测 即各回路漏电闭锁检测继电器同时吸合 电路的组成及工作原理 如有漏电发生 则分别对各个电机进行检测 确定漏电的电机 并显示 在此过程中所有电机都不能起动 显示屏显示画面 以油泵漏电闭锁为例 如右图所示 电路的组成及工作原理 油泵电机启动 停止启动 将 油泵启 停 开关旋至 启动 位置 警报运行继电器先得电 电铃鸣响7秒后停止 此时油泵运行继电器得电 其常开点闭合 从而使真空接触器线圈得电 接触器主触点闭合 油泵电机主回路接通电源 电机运行 停止 将 油泵启 停 开关旋至 停止 位置 油泵运行继电器线圈失电 其常开点断开 使真空接触器线圈失电 主触点断开 油泵电机主回路电源被切断 运行中的油泵电机将停止运行 电路的组成及工作原理 启动前 在无故障时 显示屏将显示画面如下 油泵电机的启动 启动后 显示屏将显示如右图所示画面 注 通过此画面能监测油泵电机各相的电流值和故障信息 当油泵电机出现过载 过流 断相等故障时 显示屏将显示相对应的故障画面 截割高 低 速的启动 停止 启动 油泵运行后 将 高 低 速启 停 开关旋至 启动 位置 警报运行继电器先得电 电铃鸣响5秒后停止 此时高 低 速运行继电器得电 其常开点闭合 使高 低 速真空接触器线圈得电 接触器主触点闭合 使高 低 速电机主回路接通电源 高速电机起动运行 停止 将 高 低 速启 停 开关旋至 停止 位置 截割高 低 速运行继电器线圈失电 其常开点断开 使真空接触器线圈失电 接触器主触点断开 截割高 低 速电机主回路电源被切断 运行中的截割高 低 速电机停止运行 截割高 低 速电机的启动 启动后 显示屏将显示如右图所示画面 注 通过此画面能监测截割高 低 速电机各相的电流值和故障信息 当截割高速电机出现过载 过流 断相等故障时 显示屏将显示相对应的故障画面 二运电机的启动 停止 启动 将 二运启 停 开关旋至 启动 位置 二运运行继电器得电 其常开点闭合 使二运真空接触器线圈得电 接触器主触点闭合 使二运电机主回路接通电源 二运电机起动运行 停止 将 二运启 停 开关旋至 停止 位置 二运运行继电器线圈失电 其常开点断开 使真空接触器线圈失电 接触器主触点断开 二运电机主回路电源被切断 运行中的二运电机停止运行 二运电机的启动 启动后 显示屏将显示如右图所示画面 注 通过此画面能监测二运电机各相的电流值和故障信息 当二运电机出现过载 过流 断相等故障时 显示屏将显示相对应的故障画面 启动 油泵停止 将 锚杆启 停 开关旋至 启动 位置 警报运行继电器先得电 电铃鸣响5秒后停止 此时锚杆运行继电器得电 其常开点闭合 使锚杆真空接触器线圈得电 接触器主触点闭合 使锚杆电机主回路接通电源 锚杆电机起动运行 停止 将 锚杆启 停 开关旋至 停止 位置 锚杆运行继电器线圈失电 其常开点断开 使真空接触器线圈失电 接触器主触点断开 锚杆电机主回路电源被切断 运行中的锚杆电机停止运行 锚杆电机的启动 停止 锚杆电机的启动 启动后 显示屏将显示如右图所示画面 注 通过此画面能监测锚杆电机各相的电流值和故障信息 当锚杆电机出现过载 过流 断相等故障时 显示屏将显示相对应的故障画面 电路的组成及工作原理 上 下翻页将 上 下翻页 开关旋至 上翻页 位置 显示屏向上翻一页 将 上 下翻页 开关旋至 下翻页 位置 显示屏向下翻一页 总急停按下两个紧急停止按钮中的任意一个 并顺时针旋转自锁 使运行中的所有电机立刻停止工作 按下截割急停按钮 并顺时针旋转 截割电机立刻停止 工作原理1 电机综合保护 以油泵电机为例 当出现过流 过载 断相等故障时 控制器将电流传感器取来的信号经过编程计算 一旦出现过流 过载 断相时 控制器通过内部程序控制 使油泵运行的中间继电器线圈失电 真空接触器线圈失电 油泵电机主回路电源被切断 运行中的油泵电机停止 故障处理完毕后 将 复位 警报 开关旋至 复位 位置 油泵异常点复位 电路的组成及工作原理 电路的组成及工作原理 2 电机过热保护 以截割电机为例 当截割高 低速电机因长时间工作或由于故障引起绕组温度升高超过规定值 埋设在该电机绕组中的温度开关动作 使截割高速 截割低速运行继电器动作 切断对应真空接触器线圈回路 断开截割高速电机 截割低速的主回路 对截割高 低速电机进行保护 在截割电机中预埋了PT100温度传感器 信号送入控制器经过程序处理后 对电机进行起停控制 并在显示屏上即时显示截割电机的温度和超温报警 电路的组成及工作原理 3 故障信息油箱温度当油箱温度超过规定值时 油箱过温信号送到控制器 经过程序处理 使运行中的所有电机立刻停止 油位过低当油箱液位低于规定值时 油位过低信号送到控制器 经过程序处理 使运行中的所有电机立刻停止 瓦斯报警当瓦斯含量超标时 瓦斯报警信号送到控制器 经过程序处理 使运行中的所有电机立刻停止 电压过低 过高当电压过高 过低时 经过程序处理 使运行中的所有电机停止 电路的组成及工作原理 电路的组成及工作原理 友情提醒当设备运行到一定时间 我们会提醒客户及时更换滤芯 这个不是故障 如不想换 可屏蔽掉 注意事项 当司机离开司机席时 必须将设在操作箱上的急停按钮锁死 将断路器旋至