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1、EKF Shearer,艾柯夫采煤机电气讲义 Electric Lecture of Eickhoff Shearers 刘少军 维修中心二厂一部,Eickh0ff,维修中心二厂一部,R,By Liu Shaojun,艾柯夫采煤机,Eickh0ff,维修中心二厂一部,R,By Liu Shaojun,目录,第一章.采煤机的简介及分类,第二章.采煤机在综采工作面的配套,第三章.采煤机的电气部分基础,第四章.采煤机的电控箱组成及结构,第五章. 电气英语,艾柯夫采煤机,Eickh0ff,维修中心二厂一部,R,By Liu Shaojun,第一章：采煤机的简介及分类,1.1采煤机的简介,1.2采煤机的
2、分类,1.2.1艾柯夫采煤机的分类,1.2.2 EKF电机功率统计表,艾柯夫采煤机,Eickh0ff,维修中心二厂一部,R,By Liu Shaojun,1.1采煤机的简介,采煤机是实现煤矿生产机械化和现代化的重要设备之一。 机械化采煤可以减轻体力劳动、提高安全性，达到高产量、高效率、低消耗的目的。,采煤机主要技术参数 1、适用煤层 采高 0.85-1.6m 、倾角30、煤质硬度 f3 2、生产能力 最大理论生产能力，528t/h 经济生产能力249t/h 3、截割部 滚筒转速：75.62rpm 滚筒直径：850、1000、1200 调高方式：液压调高 4、牵引部 牵引方式：最大牵引力：20t
3、 牵引速度 5.5m/min 5、电动机 牵引电机,艾柯夫采煤机,Eickh0ff,维修中心二厂一部,R,By Liu Shaojun,1.2采煤机的分类,采煤机分锯削式、刨削式、钻削式和铣削式四种； 1.锯削式采煤机已经被淘汰； 2.刨削式采煤机，一种用于0.8-2m薄煤层开采的综合机械化采煤设备，集“采、装、运”功能于一身，配备自动化控制系统实现无人工作面全自动化采煤；,神东已经计划引入刨煤机，用于薄煤层的开采。该工作面将是无人值守的自动化的工作面。,艾柯夫采煤机,Eickh0ff,维修中心二厂一部,R,By Liu Shaojun,3.钻削式采煤机靠钻头边缘的刀齿钻入煤体，由钻头中部的破
4、煤刀齿将中部的煤体破碎。连采机就是这样的方式。,4.滚筒机一种铣削式浅截深采煤机，由截割部分、牵引部分和动力部分组成 。就是咱们通常意义上的说的电牵引采煤机，采煤机是一个集机械、电气和液压为一体的大型复杂系统。 神东煤炭集团各矿井广泛使用的是美国JOY采煤机与德国EKF采煤机。他们都是双滚筒采煤机。,艾柯夫采煤机,Eickh0ff,维修中心二厂一部,R,By Liu Shaojun,1.2.1艾柯夫采煤机的分类,EKF采煤机按照机型可以划分了SL300、SL500、SL750、SL1000与SL900采煤机。 型号含义：SL是Shearer Loader的缩写；X00代表EKF产的第一台SLX
5、00采煤机的截割电机功率为X00KW;,EKF采煤机采高可以划分为： 低采高（3.4m、4m）； 中采高（5.3m、5.5m)； 高采高（6.3m、7.1m）。,艾柯夫采煤机,Eickh0ff,维修中心二厂一部,R,By Liu Shaojun,1.2.2 EKF电机功率统计表,艾柯夫采煤机,Eickh0ff,维修中心二厂一部,R,By Liu Shaojun,第二章.采煤机在综采工作面的配套,配套关系：工作面中采煤机，运输机及支架三者设备之间的配套关系和尺寸。,艾柯夫采煤机,Eickh0ff,维修中心二厂一部,R,By Liu Shaojun,采煤机与运输机的配套截面图,艾柯夫采煤机,Eic
6、kh0ff,维修中心二厂一部,R,By Liu Shaojun,思考：根据采煤机的结构，分析需要电气完成什么工作？,第三章.采煤机的电气部分概述,艾柯夫采煤机,Eickh0ff,维修中心二厂一部,R,By Liu Shaojun,3.1 采煤机电路图：,采煤机电路图是电气的重中之重。只有读懂电路图，才能搞好电气维修，理解了电气原理，才能排除电气故障。,采煤机电路图按照作用分为原理图，框图，布局图（linknone）。,读懂图纸需要中级工的电工基础，了解PLC的工作原理，防爆基础 ，还需要一定的英语基础。,采煤机电路图按照控制功能分为主回路，控制回路（本安回路、非本安回路）；,艾柯夫采煤机,Ei
7、ckh0ff,维修中心二厂一部,R,By Liu Shaojun,3.1 采煤机电路图：,艾柯夫采煤机,Eickh0ff,维修中心二厂一部,R,By Liu Shaojun,采煤机电路图分解：,1.IPC 工业计算机控制,采煤机电路图分解为:,2.交流变频牵引控制,3.电机的控制机保护（EPU）,4.采煤机先导回路,5.采煤机数据传输,艾柯夫采煤机,Eickh0ff,维修中心二厂一部,R,By Liu Shaojun,艾柯夫采煤机,Eickh0ff,维修中心二厂一部,R,By Liu Shaojun,3.2采煤机的主控制器大脑,神东从最早引进的艾柯夫采煤机SL500-6432到今年新引进的大采
8、高SL1000-6698电控系统可以说更新了三代；,第一代 ：以主机MICOS为代表的艾柯夫采SL500-6432，主要采用以MICOS主机为主处理器，以智能模块A2为辅助处理器，以RS485为通讯接口的控制系统。电控的实现主要靠继电控制来实现，而且控制和保护线路比较复杂，技术的实现比较单一、不成熟，处于发展阶段。同时英文操作系统和操作界面，给井下操作和地面维修带来不便；,艾柯夫采煤机,Eickh0ff,维修中心二厂一部,R,By Liu Shaojun,采煤机的MIICOS主机,艾柯夫采煤机,Eickh0ff,维修中心二厂一部,R,By Liu Shaojun,第二代： 以主机IPC和现场总
9、线为代表的第二代艾柯 夫采煤机SL500-（6458-6491），主要采用以IPC 为主处理器，以智能CAN模块为接口电路或执行元 件,以现场总线Canbus为通讯网络的控制系统。电 控的实现是通过以PLC控制为主，以继电控制为辅 相互结合的控制方式来实现。较第一代艾柯夫采煤 机其控制技术和保护系统趋于成熟和完善。同时采用了中、英、德三国语言操作界面，使煤机 的操作和维护更加人性化。 第二代采煤机电控系统的电气元部件多而杂,使 用的电压等级较多，相应的故障点就多而难排查， 这就给煤机的维护和井下的生产带来了困难。,艾柯夫采煤机,Eickh0ff,维修中心二厂一部,R,By Liu Shaoju
10、n,第二代主机：IPC,艾柯夫采煤机,Eickh0ff,维修中心二厂一部,R,By Liu Shaojun,第三代： 今年神东新引进的新型低采高SL750（6552、6558）和世界上采高最高（达6.3米）和装机功率最大（达2390KW）的艾柯夫采煤机SL1000-（6557、6462）。两种新型采煤机都采用以主机IPC为主处理器，以智能CAN模块为接口电路，以 集成单EPU和控制器为执行元件，以Canbus和Profibus两种现场总线相结合的方式为通讯网络的控制系统。较第二代煤机的IPC，第三代的功能更加完善，操作界面更加方便快捷。同时应用集成智能单元实现集散控制，增加了控制的准确性和灵敏
11、性。 第三代采煤机电控的显著特点就是集成化，这样不但避免了第二代的缺陷，而且也提高了采煤机电控的控制性能。但也留下了提高维修成本的缺陷。,艾柯夫采煤机,Eickh0ff,维修中心二厂一部,R,By Liu Shaojun,艾柯夫采煤机-BUS,Eickh0ff,维修中心二厂一部,R,By Liu Shaojun,艾柯夫采煤机,Eickh0ff,维修中心二厂一部,R,By Liu Shaojun,Bus的分析：CANBUS 与PROFIBUS,1.CANBUS 与PROFIBUS个负责哪块的通信，为什么？,2.末端120欧姆电阻的作用？,3.通信模块的地址设定，十进制，十六进制？,3.通信模块的
12、地址设定，十进制，十六进制？,4.例：16（D) =10(H) 8421 8421 (二进制位) 0001 0000,5.编码器的控制线接错，主机显示什么故障？,艾柯夫采煤机,Eickh0ff,维修中心二厂一部,R,By Liu Shaojun,3.3 交流变频电牵引系统。,3.3.1 EKF采用交流变频电牵引系统。 结构简单，成本低；牵引特性良好，具有恒转 矩和恒功率两个区段，适合采煤机工况需求，并具 备四象限运行性能，可适合采煤机在大角度工作面 工作；能实现无级调速、过载保护；采用交流变频 控制系统反应速度快，控制灵敏，能及时调整牵引 参数，使牵引更加平稳、安全。,艾柯夫采煤机,Eickh
13、0ff,维修中心二厂一部,R,By Liu Shaojun,恒转矩恒功率曲线图,艾柯夫采煤机,Eickh0ff,维修中心二厂一部,R,By Liu Shaojun,F(kN),11.2,26.8,896,363,四象限运行曲线,V(M/S),艾柯夫采煤机,Eickh0ff,维修中心二厂一部,R,By Liu Shaojun,艾柯夫采煤机,Eickh0ff,维修中心二厂一部,R,By Liu Shaojun,3.3.2 变频器的技术参数 1、 推荐使用电机：90KW 输入 输出 120KVA 115KVA 460V+10%-15% 420V（基波） 50/60HZ 0120Hz 100A 160
14、A 2KHz,艾柯夫采煤机,Eickh0ff,维修中心二厂一部,R,By Liu Shaojun,3.3.3 变频器的结构 艾柯夫采煤机使用的变频器主要是交直交 型的，它被设计为脉冲转换器，配有一个直流中间 回路，该装置的输出电压以脉宽调制的方式供给电 动机。,1.电源整流器；2.中间电容；3.逆变器；4.预充电单元；5.主接触器；6.电控器（隔离电网对变频器的干扰）；,艾柯夫采煤机,Eickh0ff,维修中心二厂一部,R,By Liu Shaojun,变频器图片,REFU变频器,BREUER 变频器,艾柯夫采煤机,Eickh0ff,维修中心二厂一部,R,By Liu Shaojun,变频控制系统框图,艾柯夫（SL500）采煤机使用的编码器： 电压式 （12-30）V DC 增量式既能传递大小，又能识别方向,艾柯夫采煤机,Eickh0ff,维修中心二厂一部,R,By Liu Shaojun,3.3.4.1采煤机截割电机的接线及温度保护,1.L1.L2.L3为主接线柱，供3.3kv电源,2.温度保护：PT100 PTC(常温开，高温160断）,3.PTC 电阻的接线方式；,艾柯夫采煤机,Eickh0ff,维修中心二厂一部,R,By Liu Shaojun,3.3.4.2 采煤机截割电机EPU,艾柯夫采煤机,Eickh0ff,维修中心二厂一部,R,By Liu Shaoju
