MG300型采煤机说明书

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1、第一章 MG300/720-AWD型采煤机电气系统总论第一节 概 述一、MG300/720-AWD 型电牵引采煤机电气系统特点 MG300/720-AWD 型电牵引采煤机是为适应煤矿倾斜煤层工作面的需要而开发研制的新型双滚筒采煤机。该机电气系统主要特点有：采用四象限运行交流变频调速系统，适应电动和发电两种工作状态，牵引能力强；采用两个变频器分别拖动两个牵引电机，即“一拖一”工作方式；采用高可靠性的可编程序控制器(PLC)为核心,系统可靠性高；系统综合了先进的信号传输技术,采煤机控制操作方便灵活；安装有较多的传感器，可对系统状况进行较全面的监测；采用大屏幕中文液晶显示器，提供全中文显示界面，系统

2、参数显示全面准确；具有参数记忆功能，有助于分析查找系统故障原因 ；电控系统具备一定的故障自诊断能力。本产品的执行标准Q/MT -0-053-2003交流电牵引采煤机。二、电气系统组成、适用环境和功能 本机电气系统是为MG300/720-AWD型电牵引采煤机配套而专门研制的，它分为电气控制系统和变频调速系统两个部分。电气系统的分布框图如图1.1所示。整台采煤机的机械动力由两台300kW、3300V截割电机，两台55kW、380V的牵引电机及两台7.5kW、380V调高电机提供。 适用环境：周围介质温度在-1035；周围空气的相对湿度不大于95%；海拔高度不超过2000m；严禁在有腐蚀金属和破坏绝

3、缘的气体、有甲烷或爆炸性煤尘的采煤工作面环境中使用。 本采煤机电气系统具有下列操作、控制、保护及显示功能：通过磁力起动器远控方式，在采煤机上完成采煤机的起动、停止（兼闭锁）；通过磁力起动器远控方式，在采煤机上完成工作面输送机的停止（兼闭锁）；采煤机左、右截割电机的温度监测和135、155热保护；采煤机左、右截割电机的功率监测和恒功率自动控制、过载保护；可通过电控箱、遥控器、端头控制站或变频器直接近控完成采煤机的牵引操作；可通过端头控制站或遥控器实现左、右摇臂的升降;牵引电机的电流监测和负荷控制；系统具有先进的全中文显示界面，提供操作步骤的提示，实时显示截割电机的功率和温度、牵引电机的电流、采煤

4、机的牵引给定速度等工作参数；电控系统可按一定规律自动跟踪记录系统参数异常及出现可保护性故障时采煤机的工作参数，共可记忆显示最近50个时间点的工作参数；电控系统具有一定的故障自诊断能力 ；变频调速箱具有变频器输入电压、输出频率或输出电流、故障等显示。电控系统可按一定规律自动跟踪记录系统参数异常及出现可保护性故障时采煤机的工作参数，共可记忆显示最近50个时间点的工作参数；电控系统具有一定的故障自诊断能力 ；变频调速箱具有变频器输入电压、输出频率或输出电流、故障等显示。图1.1 MG300/720-AWD型采煤机电气控制系统框图第二节 电气控制系统的原理采煤机电气控制系统见图1.3。采煤机控制回路

5、主电缆W1中控制芯线W1.5、W1.6用于采煤机控制先导回路，如图1.3所示。SBQ为主启按钮，SBT为主停 （兼闭锁）按钮,QS为隔离开关辅助触点，PA1-K1为主启自保触点，PA1-K14为PLC保护触点，PA1-K3为端头控制站急停触点，PA2-K8为遥控急停触点，PA6-K1为瓦斯超限保护触点。输送机闭锁控制回路 主电缆W1中控制芯线W1.7、W1.8用于运输机闭锁回路，如图1.2所示。SBY为停止（兼闭锁）按钮。图1.2 运输机闭锁控制回路及采煤机先导控制回路图1.3 采煤机先导控制回路及运输机闭锁控制回路图1.3 MG300/720-AWD型采煤机电气控制系统图控制及保护原理 （1

6、）恒功率自动控制设置恒功率自动控制的目的是为了充分利用截割电机的功率，同时也可防止电机超载而损坏。根据功率PUICOS公式，在电机额定点附近功率P正比于电流I。所以，采用两个电流互感器分别检测左、右截割电机的单相电流，就可以知道电机负荷状况。本系统利用高精度电流互感器，将截割电机的电流信号转变为010V的信号，送入PLC进行比较，得到欠载、超载信号。当任一台电机超载（P110%Pe）时，发出减速信号，直至电机退出超载区域；然后当二台电机都欠载（P90%Pe）时，牵引速度会自动增加（最大至给定速度）。 其中 P：截割电机实际功率 Pe：截割电机额定功率 （2）重载反牵控制 重载反牵功能的设置是为

7、了防止采煤机严重过载而设置的一种保护功能。当任一截割电机负荷大于130%Pe时，通过PLC的反牵定时电路使采煤机以给定速度反向牵引一段时间后，再继续向前牵引。若反牵阶段结束后,截割电机负荷仍大于130%Pe，系统将断电停机。 （3）截割电机热保护 在左、右截割电机绕组内埋设有Pt100热 电阻，热电阻直接接入PLC的RTD模块。当任何一台电机温度达135时, 系统将截割电机电流保护整定降低30%， 任一电机温度达155时，PLC输出信号（Q9）将采煤机控制回路切断，使整机停电。 （4）牵引电机负荷控制 将左、右牵引电机的电流检测信号，转换为010V的信号后，送入PLC进行检测、比较，然后进行左

8、、右牵引电机负载平衡、超载、欠载控制。当左、右牵引电机负荷悬殊时，PLC发出信号，由两变频器分别调整两电机速度，从而使两电机负荷基本平衡；当任一台电机超载（I 110Ie）时，PLC发出减速信号降低牵引速度，直到电机退出超载区域；当左、右电机都欠载（90Ie）时，牵引速度自动增加（最大至给定速度）。 当牵引电机严重超载（I 150Ie）且持续时间超过3秒时，PLC输出信号将使牵引启动回路断开，停止牵引。（5）系统参数记忆显示 采煤机正常开机后，PLC 将实时采集各种传感器送来的系统电流、温度和各种接点状态信号，并对采集信号进行一定的运算处理得出系统的当前状况。如果系统全部参数均小于额定值的0.

9、9倍，则PLC每10分钟记录一次采煤机运行参数；若有任一参数在0.9到1.1倍额定之间时,PLC每2分钟记录一次; 若有参数在1.1到1.3倍额定之间时,PLC每5秒钟记录一次; 如果任一参数在1.3到1.5倍额定之间时,PLC便每1秒钟记录一次;因任何故障引起停机时,PLC将立即记录下停机前的状态。按显示按钮可以查看所有记录。 （6）无线电遥控原理 无线电遥控器工作在150MHz频段，在离采煤机一定距离内，左、右发射机分别控制左、右摇臂的升降，并共同控制牵引方向、牵引加、减速、牵引停止、采煤机急停。 （7）端头控制站原理 采用先进的数据编码技术，将端头控制站的命令传至电控箱 ，经过解码后送入

10、PLC来控制牵引方向、牵引加、减速、牵引停止、采煤机急停和左、右摇臂的升降。4. 变频器调速工作原理 由交流异步电机的转速公式： n(1-S)60f1/ P 其中：f1定子供电电源频率 P极对数（一定） S转差率 n转速 可知在其它参数不变的情况，异步电机的转速与电源频率成正比。因此，通过改变牵引电机供电电源频率的方法，即可改变牵引电机转速。变频器装置电气系统图如图1.4所示。该电气系统具有两个变频器，分别拖动左、右牵引电机，实现“一拖一”控制，每个变频器各自带一个再生单元，实现四象限运行，适应电动和发电两种工作状态。图1.4 变频调速箱电气系统图第二章 MG300/720-AWD型采煤机电气

11、控制系统第一节 采煤机组合电气箱 采煤机组合电气箱布置于采煤机的中间，为隔爆兼本质安全型，具有控制、操作、显示及连线、分线等功能。 整个组合电控箱内分为六个腔体，如图2.1.1所示。其中五个腔为位于老塘侧，它们是变压器箱、高压控制箱、电气控制箱、变频器箱、再生单元箱，另外一个是为连线和分线用的接线腔。接线腔和高压控制箱之间通过九个3300V单芯穿墙接线端子、三个JF12穿墙接线端子、两个JF6穿墙接线端子、两个过线组来联系，其中一个过线组用于本安电路，接线腔和电气控制箱通过四个过线组来联系，接线腔和变频器箱之间通过三个JF12穿墙接线端子、六个JF10穿墙接线端子、两个过线组来联系。在接线腔中

12、用于进出线的喇叭口共有十三个，电控箱喇叭口示意图如图2.1.2所示。一个进线喇叭口，用于主电缆W1进线，靠煤壁侧有十四个喇叭口，其中左、右两边各有七个喇叭口，分别为左、右截割电机电缆出入喇叭口；左、右牵引电机电缆出入喇叭口；左、右泵电机电缆出入喇叭口，六个压紧螺母式小喇叭口分别用于：左、右端头站电缆，分线盒电缆、遥控接收机天线、瓦斯传感器电缆。图2.1.2 组合电气箱喇叭口分布图 接线腔上部开盖，腔内有两个接线端子排用于控制和检测芯线的分线，一个接线排接的是本安控制线，另一个接的是非本安控制线；腔内两端底部各有一个接地端子，用于进出电缆接地线的连接。！注意：各控制电缆的屏蔽层必须可靠接地。 ！

13、警示：电气回路包括本安回路维修后的电气部件、规格、参数及生产厂家应与原始设备相一致，确保连接设备与原始设备相匹配。 ！注意：防爆电气元件不得擅自更换，防爆面应注意保护，定期涂防锈油。组合电气箱老塘侧共有五个盖板，变压器箱盖板主要在出厂安装时打开，便于接线。！警示：严禁在煤矿井下带电打开变压器箱盖板。2.1.1 组合电控箱设备安装示意图高压腔高压腔盖板如图2.2所示，此盖板上有一个隔离开关手把，一个显示器窗口，四个按钮，其中两个停止按钮带机械闭锁，这四个按钮的功能（自左而右，自上而下）分别为：主启、主停、截割送电、截割断电。高压腔内部装有一台3300伏隔离开关、一台真空接触器，两套互感器组件、行

14、程开关、一套显示器、一套电源组件等部件。隔离开关：用于采煤机主回路，紧急时也可通过它来切断主回路。在开关转轴边有一机械联锁装置，带动一行程开关来控制磁力起动器的控制回路，以保证隔离开关不带电操作（先合闸，后送电；先断电，后分闸）。型号为：C79/5。互感器：用于检测左、右截割电机主回路电流，装在隔离开关进线侧，型号为：WBI412F2(200/10/24)。行程开关：图2.2 高压箱面板图共有四个,分别对应于面盖上的按钮，型号为LX19K。真空接触器用于采煤机截割电机回路，通过它可以启动和停止截割电机。型号为：VC77U。控制变压器控制变压器型号为T720-3，将400V变为220V，给真空接

15、触器控制线圈提供电源 显示器由高压电容与氖灯胶封而成，用于显示3300伏输入电源情况，有电时，氖灯亮。电控腔电控箱盖板如图2.3所示：图2.3 电控箱面板图电控腔内有以下组件电源组件：电源部分包括控制变压器、熔断器、整流桥、非本安电源模块、本安电源模块等，如图2.4。1. 变压器：T720-1 输入电压： AC 400V 50Hz输出电压： AC 220V，0.6A；AC 190V，0.2A；28V，4A；AC 160V，1A；AC 18V，1A两组。2. 熔断器 高压熔断器： 400V1.5A低压熔断器： 220V1A, 220V0.5A, 28V4A3. 非本安电源模块：MY02134，容量为+12V、