西安MG-500-1130煤机电气培训课件(修订)

MG500/1130-WD电气培训

西安煤矿机械有限公司概述MG500/1130-WD型电牵引采煤机具备强大的功能，包括先进的设计思路、友好的人机交互界面、完善的保护功能、语音预警功能、瓦斯超限及故障报警功能、系统硬件自诊断与故障记录；牵引调速部分采用技术成熟的交流变频调速“一拖一”驱动方式，直接转矩控制（DTC）控制方式，良好的水冷技术，运行非常可靠；形成了水、液、电、机等各系统的完美配合。概述电器元件高低压，强弱电分箱布置。提高抗干扰能力，易于维护和更换。保护功能齐全采用一拖一主从拖动系统，DTC直接转矩交流变频调速技术。解决2个牵引电机均载与同步问题。，采用大屏幕液晶彩显中文显示屏的人机界面，并具有操作提示及故障诊断导引功能。操作系统具有手动控制，跟机有线控制，离机遥控控制。具有记忆截割工作模式，可根据煤层厚度遥控调整采高。第一章电气系统简介MG500/1130-WD型系列采煤机的电气系统：1、启动回路2、运输机闭锁（简称闭溜）回路3、主供电回路4、低压控制回路采煤机电控箱的构成：高压开关箱1a：隔离开关、真空接触器、控制变压器、本安电源、非本安电源、截割电机电流互感器等等。变频器箱1b：变频器、PLC及中文显示屏、温度模块、遥控装置中间继电器等等。变压器箱1c：牵引变压器端子排的表示方式1ax11bx11cx1：它表示隔爆腔内的接线端子，通常，从采煤机老塘侧打开盖板就可以看见。1a.1x11b.1x11c.1x1：它表示接线腔内的接线端子，必须从煤壁侧打开采煤机后护板，然后再打开相应的盖板才可以看见。例如：1ax17：1ax1端子排的第7号端子。1a.1x17：1a.1x1端子排的第7号端子PLCCPUCPU8AD模块采煤机显示主画面第二章采煤机使用注意事项（一）开机前的检查1、司机到工作面后沿机道走一趟，查看采煤机工作地点的条件，包括工作面有无障碍，上一班割煤情况，以及支护情况，要观察煤层变化，顶底板的起伏及安全出口情况;2、检查截齿是否齐全、锋利，固定是否可靠；

3、润滑油量及润滑情况；

4、喷雾系统是否畅通、水量及压力是否正常，水管有无损伤。

5、各部螺栓是否齐全、紧固。

6、电气无故障，电缆无损伤。

7、防滑装置是否可靠。

8、检查机器附近是否有人。

9、检查各操作手把、按钮及离合器手把位置是否正常。

10、油位是否符合规定要求，有无渗漏现象。

（二）开机1、先将供水阀手把打到开启位置，检查冷却水和喷雾水是否

正常。

2、检查电控箱面板上的隔离开关手把是否在合闸位置。

3、将电控箱面板上的主停和运闭按钮手动复位。

4、按下电控箱面板上的总起按钮3秒钟以上，控制台控制煤机的磁力启动器合闸，液晶显示屏显示中文界面，根据需要按左截起、右截起、牵送（必须空载运行）。

5、按“牵送”按钮，液晶显示器进入主画面，按“加速”或“减速”按钮达到所需求的速度为止，按液晶显示屏提示，按方向按钮“向左”或“向右”按钮，采煤机开始牵引工作。初按牵引按钮时，禁止按住不松，初牵引速度控制在1米/分钟内，待行走稳定后方可加速，一般控制在5米/分钟。需要改变牵引方向时，应先将牵引速度降到“0”米附近，按牵停按钮，再反向牵引，同时观察中文显示屏的电压、电流、温度等信息是否正常，如正常，再调整运行速度。

6、使用左遥控器控制左摇臂调高，右遥控器控制右摇臂调高。（三）停机

1、在正常情况下，应该先减速，速度在1米/分钟左右时，再按下五个位置任一“牵停”按钮，后按下五个位置任一“主停”按钮，采煤机即可停机，严禁使用“牵引急停”按钮做正常停机。

2、在意外情况下，可以按下电控箱面板上的“主停”按钮，进行停机。

3、采煤机停机后，严禁立即开机，必须经过不低于3分钟的等待，才能重新启动采煤机（等待变频器显示屏黑屏后指示灯熄灭），以保证变频器滤波电容得到充分的放电时间

4、长时间停机或交接班时，必须将电控箱面板上的隔离开关打到“分闸”位置，并将截割电机离合器手把打到零位，关闭水阀开关。两处为全中文显示界面；另一处为2个变频器参数设置的显示。全中文显示器采用液晶图形显示界面，通过与PLC通讯，可实时显示系统的各种工作参数，工作状态和各种故障信息。显示的中文画面可以根据采煤机的运行情况自动切换。采煤机显示有三处电控箱结构该采煤机电气部分结构上由三个独立的电控箱共同组成,系统上采用了可编程控制器(PLC),中文液晶显示，直接转矩(DTC)变频调速技术和信号传输技术,来共同控制两台500kW（400kW）的截割电机、两台55kW的牵引电机和一台20kW的运行状态,具有一定的故障自诊断能力，使采煤机控制和保护性能完善,操作方便、可靠。牵引系统采用“一拖一”控制方式，即两个变频器分别拖动两个牵引电机，提高了系统的控制精度。另外，可根据工作面倾角情况选择两象限运行或四象限运行电控箱结构特征与工作原理该部件主要能实现采煤机的启动、停止；左、右牵引；左、右滚筒的升降；左、右截割电机的恒功率保护；左、右截割电机的温度保护；左、右牵引电机的过载保护；采煤机的故障监测；变频器故障复位；牵引变压器的温度保护；闭锁运输机；采煤机零位抱闸保护；瓦斯断电保护；变频器的各种保护等诸多功能。结构特征与工作原理该部件由三个独立的电控箱N04(开关箱)、N05(变频器箱)、N06(变压器箱)共同组成,其中N04A、N05D共同安装在一个整体的联接框架内,N06安装在右牵引部的一段框架内。三个独立的电控箱均可从老塘侧装入、抽出，而且三个电控箱本身不受力。每个电控箱均由两个独立的腔体：隔爆腔和接线腔组成,隔爆腔供安装电气元部件用,接线腔供电缆引入接线用，电控箱顶部不开盖板1,高压开关箱2.高压开关箱（前腔）1.隔离开关；2.接触器；3.高压保险；4.绝缘闭锁；5控制变压器；

6.低压保险；7.开关箱前腔接线端子2.高压开关箱（后腔）8.接线柱；9.接线端子3.变频器箱4.变频器箱（前腔）1.变频器；2.前腔接线端子；3.插座；4.显示屏；5.熔断器5.变频器箱（后腔）6.接线柱；7.后腔接线端子6.变压器箱7.变压器箱1.接线柱；2.后腔接线端子具有智能监测，系统保护功能齐全，查找故障方便;智能化监测及实时在线故障自诊断技术具有故障记忆功能，可记录最近发生的60次故障信息，并可以较详细地查询每一条故障的相关信息。采用PLC控制，全中文彩色大屏幕液晶显示系统;显示项目多，各检测点的相关参数可在10.4″中文屏幕以图形、数字等形式适时动态显示。中文显示画面采煤机故障画面采煤机故障记录故障画面1、变频器的基本原理第四章变频器原理来自牵引变压器的400V、50Hz三相交流电源，经快速熔断器送入变频器输入端U1、V1、W1，然后经三相电抗器，由变频器桥式整流电路整流，向中间回路电容充电，充电到一定程度建立起稳定的直流电压。然后再经过输出侧IGBT组成的逆变电路，将直流电逆变成频率电压变化的交流电（即VVVF电源），此电源供电给牵引电机，牵引电机在不同的频率下输出不同的转速,即可调速。电路图变频原理交流异步电机的转速公式为:

n=(1-S)60f1/P其中:f1:定子供电电源频率P:极对数(常数)S:转差率(常数)n:电机转速从以上公式可以看出：在其它参数不变的情况下,电机的转速与供电电源的频率成正比,因此通过改变电机供电电源的频率可以改变电机的转速,从而改变采煤机的行走速度。恒转矩调速和恒功率调速恒速与恒功率恒转矩调速：由于供电电源频率的变化，不仅会影响电机的转速而且还会影响电机内部气隙磁通的大小。从而影响电机的运行特性。当电源频率在基频以下时，由于频率降低时，若要保持定子电压不变，则电机的励磁电流将增加，而电机在额定频率下工作时，磁通已接近饱和状态。因此，在基频以下调速时，电机必然工作在过励磁状态，这样，一方面降低了电机的功率因数，同时，又影响到电机的负载能力。因此，为了保证电动机在基频以下运行时的良好特性，必须在改变频率的同时改变供电电源的电压。此时，为恒转矩调速。恒功率调速：当定子供电频率超过基频（如50Hz）时，气隙磁通将下降，使得磁通小于额定值。这样电机在额定电流下工作时，电机随着频率的升高转速也升高，而电机输出扭矩减小，但电机功率不变，此时为恒功率调速。电动机的四象限运行众所周知，异步电动机有电动和制动两种工作状态，我们把电动机的转速和输出转矩用坐标的形式表示，X轴表示转矩，Y轴表示转速，当电动机转速和转矩方向相同时，电动机处于电动状态；当电动机转速和转矩方向相反时，电动机处于发电状态。如下图所示，第Ⅰ象限为电动机正转方向的电动状态，第Ⅱ象限为电动机正转方向的发电状态，第Ⅲ象限为电动机反转方向的电动状态，第Ⅳ象限为电动机反转方向的发电状态。这就是所谓电动机的四象限运行电动机的四象限运行曲线四象限的用途当工作面倾角较大，采煤机在没有外力制动时，往往会由于自重而产生下滑。因此在这种工况下作为牵引机用的变频器，必须具备制动能力，既必须具备使受控牵引电机产生反向转矩的能力。当采煤机下行时，牵引电机基本处于制动运行状态，回馈制动能够提供足够的制动功率，是采煤机能安全匀速地运行。改装后专用变频器专用水冷变频器变频器二次开发变频器进行二次开发，采用先进的技术和工艺，把普通变频器由风冷改为采煤机专用的水冷结构,其整流模块与逆变模块均安装在特制的散热铝板上,铝板与腔体底面水冷壁紧密接触(中间由导热脂传递热量)。正常使用时,变频器产生的热量由水冷壁带走。使变频器的散热问题得到了良好的解决，集变频调速技术、散热技术、电气技术、防爆技术和环保技术为一体的煤矿井下用交流变频器为我公司自主研发生产，具有独立知识产权。能有效地控制系统性能及售后服务质量。可互换两象限交流变频装置和大倾角四象限变频调速装置；系统设计充分考虑大倾角工况，可通过组件换用，用于35度倾斜工作面，四象限变频调速技术具有完善成熟的抱闸系统，满足机器平稳、可靠运行。第五章变频器操作及维护警告禁止带电操作传动单元、电机电缆或电机。在切断输入电源之后，应至少等待5分钟，待中间电路电容放电完毕后再进行操作。注意事项

印刷电路板上包括许多对静电放电敏感的元件，如果不必要，就不要触摸电路板。操作光纤时一定要小心。当插拔光纤时，一定要抓住连接头，而不是光纤线。由于光纤对脏物非常敏感，所以不要用裸手触摸光纤头，最小允许弯曲半径是35厘米。变频器在运行和维护时必须遵守安全规范，否则将造成意外人身伤害，或损坏变频器。变频器断电后，必须等待5分钟以上，以防止中间直流回路放电造成电击。用万用表测量每个输入端子和地之间的电压，以保证变频器装置放电完毕。变频器在运行过程中，不允许在1分钟内连续三次切断电源，以避免变频器内的充电电阻因过流而烧毁，造成变频器不能工作。测量牵引电机的绝缘时，必须把牵引电机和变频器的连接电缆从电机端子拆下，否则，有可能造成变频器内的IGBT模块永久性损坏。变频器的输出是由高压高频窄脉冲组成，其峰值约为电源电压的1.35-1.4倍，这个电压有可能因电缆性能不好而加倍。因此牵引电机的电缆选择非常重要，在更换牵引电机电缆时必须咨询制造厂家。变频器在出厂时已经作了耐压实验，用户不必在做绝缘实验。变频器控制盘字符意义FREQ(FREQUENCY)频率的简写单位HzCURRENT电流

单位ASPEED速度

单位rpm POWER功率

单位%TORQUE转矩

单位%CTRLLOCEXT1、EXT2控制地1和控制地2ACS800TEMPIGBT温度FAULT故障WARNING警告在采煤机正常工作时，它的负载是变化的，怎样使两个牵引电机负荷一致呢？我厂两个变频器采用主从控制，主从变频器之间采取光纤通讯。一个变频器作主变频器，它检测外界负载大小，平均分配负荷，给定从变频器转矩，从而使两个牵引电机负荷一致，避免一个牵引电机出力，长时间工作损坏电机。工作流程：采煤机操作人员选定牵引方向，并给一定加速时间，控制计算机计算加速时间，通过主变频器X22端子端口，使主变频器启动，响应为速度值，即状态行第一行为“1（牵引方向）***rpm I”，从变频器也随着启动，状态行第一行为“1（牵引方向）***% I”。主从宏的介绍主从控制框图主从控制主/从应用宏功能是ABB为多传动应用而设计的，其中系统由若干个ACS800变频器驱动，同时电机轴通过齿轮、链条或传送带等相互耦合在一起。由于这种主/从应用宏，负载能够均匀地分配在传动单元之间。外部控制信号只与主机连接。主机通过一个光纤串行通讯链路来控制从机。主机是典型的速度控制，其它传动单元跟随主机的转矩或速度给定。一般情况下：当主机和从机的电机轴通过齿轮、链条等进行刚性连接时，从机应该采用转矩控制模式，以使传动单元之间不存在速度差异。

（1）在判断变频器故障前，确保给变频器提供电源（2）断电检查快速熔断器，如果有一个快熔损坏，变频器应正常显示，只是在带负荷运行时报出电源缺相故障，可更换快熔；如果两个快熔损坏，则需要用万用表检查接线端子是否有接地故障，检查作为电能储存器的电容组。不允许在不检查的情况下，直接更换快熔，可能再次损坏快熔。

变频器报警和故障的一般处理过程（3）观察控制盘是否亮，如果有一个控制盘不亮，可采取互换控制盘和连接线确认控制盘是否损坏。如果控制盘如下显示：CDP312(R)PANELVx.xx……...光标一直闪烁不停，可采取互换控制盘确认控制盘是否损坏，如果还是这样显示，可判断变频器主板损坏，更换变频器。如果互换完控制盘和连接线，该变频器所连接控制盘还是不亮，则需要检查进线侧三个快速熔断器是否完好，如果完好，则变频器RMIO控制板有问题，需要更换。（4）观察控制盘显示内容，警告和故障显示分别如下：ACS800-01-0100-3ACS800-01-0100-3***WARNING******FAULT***DCBUSLIM(3211)MOTORSTALL(7121)故障表二常见故障及处理1、 按下“启动”按钮，整机不动作。

A、 检查启动二极管是否击穿或断路。

B、 检查各电机的温度保护线接点是否闭合。

C、 检查盖板启、停按钮及其连接线。

D、 检查进线电缆是否断线。

E、 检查顺槽开关是否正常。2、 启动后，机组不能自保。

A、 检查控制计算机相应输出指示灯亮否。

B、 检查控制变压器高、低压保险是否熔断。

C、 若通过继电器自保，检查自保继电器吸合是否正常。

D、 检查瓦斯是否超限。

E、 若有端头站，检查端头站是否误发“总停”信号。

F、 检查盖板上总停按钮及其线路是否误动作。

G、 检查变压器、截割电机是否温度超限。常见故障及处理3、开机后摇臂自动上升或下降。

A、检查控制计算机输入部分是否有接点粘连等现象造成误动作。

B、检查控制计算机输出继电器是否正常工作。

C、检查电磁阀及其线路。

D、检查电磁阀阀芯是否堵卡，以致不能回到中位。

E、检查制动阀阀芯是否堵卡，以致不能回到中位。常见故障及处理4、摇臂上升或下降部动作。

A、检查按钮、遥控器等控制计算机输入信号是否正常，可以通过控制计算机输入指示灯来判断。

B、检查电磁阀线圈是否短路、开路等，可以用正常的一路来“替换”查找。

C、检查电磁阀工作电源是否正常。

D、检查控制计算机输出是否正常。

E、检查液压系统压力，管路等是否正常。5、端头站、遥控器不动作。

A、检查端头站12V电源是否正常，遥控器电池电压是否正常。

B、检查端头站电缆的连接头是否紧凑、牢固、可靠。

C、检查相对应的继电器回路是否工作正常。

D、检查相对应的线路是否断线。常见故障及处理6、端头站、遥控器误动作。

A、更换遥控器后，测试端头站是否工作正常。

B、如更换后还不正常，去掉端头站，看线路是否有粘连现象。

C、更换备件。7、瓦斯断电仪、传感器

A、探头显示值不准确，可按用户说明书调校。

B、如果断电仪误动作，建议更换传感器探头。8、电机

A、温度接点断开，为保证不影响正常生产，将其短接。

B、电机PT100损坏，为保证不影响正常生产，可以先用110Ω～120Ω、1/8W电阻来代替恢复生产。

C、条件允许时，每周对电机进行一次绝缘测试3300V的用2500V的摇表测试，400V的用500V摇表测试。

D、对于牵引电机摇绝缘时应与变频器断开，这点切记，否则会损坏变频器。

E、用万用表检查是否缺相。

第七章电气日常检修指南一、日检1.检查主电缆是否有损坏，确保无明显破损。2.检查牵引电缆是否有损坏，确保无明显破损。3.检查电控箱盖板上按钮，确保可靠通断。4.检查煤机上是否有大量积煤，有则清除掉。5.检查端头站引线，确保无明显破损。6.检查冷却水是否畅通，压力是否正常，确保冷却系统正