煤矿电工学第五章高产高效矿井的采区供电及电气控制课件下

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1、煤矿电工学煤矿电工学第五章第五章 高产高效矿井的高产高效矿井的采区供电及电气控制（下）采区供电及电气控制（下）普通高等教育“十一五”国家级规划教材煤炭工业出版社第五章 高产高效矿井的采区供电及电气控制第四节 连续采煤机电气控制系统第五章第五章第五章第五章 高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制一、连采机主回路二、连采机控制电路三、连采机的电气操作四、连续采煤机电气系统故障诊断第四节 连续采煤机电气控制系统第五章第五章第五章第五章 高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井

2、的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制第四节 连续采煤机电气控制系统连续采煤机(简称连采机)及其配套支护设备即可在房柱式开采中作为采煤机使用，又是长壁开采系统中煤巷(软岩巷)掘进的高效能掘进机械，有独特的优越性。美国久益公司生产的12CM18-10D连采机电气设备布置见图图5-23 12CMl8型连续采煤机电气设备布置图l-紧急停机开关；2-输送机；3-除尘器电动机；4-牵引控制器；5-左牵引电动机；6-控制器；7-左截割电动机；8-右截割电动机；9-装载电动机；10-泵电动机；11-低油位及温度开关；12-右牵引电动机；13-喷雾电磁阀；14-起停开关；15-操纵台；16-显示

3、器；17-流量压力开关；18-紧急停机；19-断路器箱第五章第五章第五章第五章 高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制一、连采机主回路一、连采机主回路 连采机的电源也来自平巷的组合开关或磁力起动器。采用先导控制。 主回路有13CB断路器、A/B/CF/CR/G接触器、IND三相电抗器、CT14电流互感器、OL热继电器、FU熔断器、T/TC变压器、a/b/h/g/d电动机等。 实现对各电动机通、断电控制故障时执行保护电路指令，切断电动机电源。第五章第五章第五章第五章 高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效

4、矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制主回路各元件作用主回路各元件作用电动机为截割部a/b、装运机构h、油泵d、牵引部e/f、除尘g提供动力。断路器主回路电源控制1CB、左右截割电动机电源控制2CB直流牵引电动机电源控制3CB。真空接触器左右截割电动机控制a/b、装运电动机控制CF/CR、油泵电动机控制G、牵引电动机控制D。电流互感器CT1、CT2将主回路的电流变小后，分别向电流表和热继电器提供主回路电流信号，CT3是为晶闸管VC的触发器提供电流反馈信号的，CT4为PLC提供截割电机主回路实际电流测量信号。热继电器每个电动机都用热继电器OL实现

5、过载保护。三相电抗器为直流漏电检测信号提供流入三相动力线的直流通路。变压器整流变压器T向晶闸管整流电路供电；控制变压器TC供给PLC输出回路电源、晶闸管触发器电源以及24V直流电源的交流输入源。晶闸管整流器晶闸管整流器提供直流牵引电机运行所需的直流电压。第五章第五章第五章第五章 高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制二、连采机控制电路对电机及其电磁机构实施控制，电气保护。主要组成电器及作用：1.可编程序控制器PLC核心控制装置，对所有主电路进行软件控制；驱动牵引电路触发模块；监测各开关状态；对控制开关进行

6、软件诊断；与机器的显示单元进行通信。2.看门狗继电器WD当PLC让油泵D吸合的同时让WD吸合，而D释放时WD就会跟着释放。保证各电机在油泵工作的情况下方能起动工作。3.漏电继电器交流漏电继电器完成截割电机、运输机、除尘风机、液压泵回路的漏电检测，漏电闭锁功能；直流漏电继电器实现对牵引电动机回路的漏电保护。4.油温油位继电器给PLC油温及油位信号，对油温油位监控保护。5.流量开关供给PLC流量信号，对水压、流量的监视。6.喷雾电磁阀冷却及喷雾水控制。7.电机内部绕组中的热敏元件检测电机内部绕组温度。通过电缆芯线接到PLC的开关量输入端，过热时由PLC控制接触器跳闸。8.操作开关左、右行走操纵杆，

7、主控制、漏电试验、油泵、截割、装运和风机的旋钮，先导控制开关，行走脚踏控制开关，急停按钮。第五章第五章第五章第五章 高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制三、连采机的电气操作1. 通电操作(1)逆时针转动位于司机室操作台下方的主断路器1CB操作手柄到合闸位；(2)先导控制方式下，按下起停开关上起动钮，前级开关向连采机送电； (3)逆时针转动位于司机室一侧的牵引回路断路器3CB操作手柄到合闸位；(4)向外拉扳动位于司机室一侧的截割及装运机回路断路器2CB到合闸位；(5)逆时针转动位于司机室一侧的顶部照明灯断

8、路器8CB至合闸位。第五章第五章第五章第五章 高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制2.开机操作1) 操作方式选择将主控制开关旋到RUN(手动)位上，选手动操作。如装备遥控装置可选择REMOTE（遥控）位。手动操作是通过操纵台上的开关来进行的，顺序如下：2) 油泵起动操作将油泵开关到START位后松手，开关将自动返到RUN位上去，显示“PUMP EL CHECK”。PLC控制对该回路漏电检查。若未漏电，显示“PUMP READY”。约37秒内，再将油泵开关扳到START位，油泵起动后再松手，开关自动返回到

9、RUN位。油泵为截割臂、装运机等供液。但下列情况会终止：(1)漏电检测中有漏电，显示“6 PUMP EL LOCKOUT”。禁止启动并闭锁。(2)提示“PUMP READY”出现后的规定时间内未及时进行随后操作，显示：“PUMP START ABORT”。起动失败，被锁定在禁起状态。只有将操作开关重新扳回到OFF位上时，才能解除锁定。(3)起动过程中发生其它故障，也会拒绝起动，显示器会提供相应的故障信息。 (4)油泵运行中发生故障，油泵同样也会停止运行，并且显示相应的故障信息。第五章第五章第五章第五章 高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气

10、控制高产高效矿井的采区供电及电气控制2.开机操作 3) 履带行走控制先升起装煤铲板和稳定靴，以便移动连采机。再踩住脚踏开关，根据实际要求扳动两个行走操纵杆，连采机前进、后退或左转、右转(转弯时，两个操纵杆反方向扳动)，调动至工作面。在踩下脚踏开关后，若无漏电，显示：“TRACTION READY”。 如发生漏电，无论是起动还是运行期间，电机将会停运，并显示“66 LHTRACTION EL TRIP” 或 “67 RH. TRACTION EL TRIP” 在履带行走时，显示行走的状态信息。 此外，如踩住脚踏开关的时间过长(超过30min)，显示 “MLPSW.TIME OVER LIMIT”

11、 。如没有踩住脚踏开关就操作行走操纵杆，或行走操纵杆未处在OFF位时试图起动油泵，显示：“TRACTION SWITCH NOT IN OFF POSITION”。如果运行中发生故障，将会显示故障信息。第五章第五章第五章第五章 高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制2.开机操作 4) 装运机起动操作装运机开关至START位，显示：“CONV E/L CHEAK”。如显示：“CONV READY”，说明无漏电。再将开关转至START位，装运机起动为采煤运输做准备。反转操作不同在于：装运开关只有在REV(反转

12、)位上，装运机才会反转运行，只要一松手就会自动返回到相邻的空位（反转停止位）上，装运机就停止运行。在起动或运行中发生了故障，同样也会停止运行，并显示相应故障信息。第五章第五章第五章第五章 高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制2.开机操作 5) 截割头起动操作先转动供水球阀手柄，接通冷却喷雾和湿式除尘风机供水回路，冷却喷雾水的压力及流量均满足要求的条件下截割头才能起动。 截割头开关转到START位，漏电检测。显示 “CUTTER EL CHECK”。若未漏电，显示“PRE-STARTINITATED”。大

13、约7秒后，如检测到水压和流量均满足要求，则显示 “CUTTER READY”。之后约37秒再将截割头开关扳到START位，到截割头运行后再松手。在起动中，PLC先让左截割电机起动，1-5秒后再让右截割电机起动。起动和运行中出现的问题与油泵起动相同，显示故障信息、停止运行。6) 除尘风机的起动操作风机开关定位在AUTO上，风机将会在截割头起动约2秒后自动起动；当截割头停运后，风机将会继续运行10秒左右后自动停机。如选择手动，与油泵操作过程及时间相同，出现问题会显示故障信息停运。第五章第五章第五章第五章 高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控

14、制高产高效矿井的采区供电及电气控制3. 停机操作1)停止工作电机将正在工作电机的控制开关打到OFF位，即可停止电机。对装运机开关，与REV位相邻处有一个空位，也是停机位，过热、过载、短路、漏电等故障时，也会使电机停运，并显示故障信息。2)停止连采机有以下3种情况可以使连采机停机：(1)按下起停开关中的停机按钮或任一急停按钮，前级开关断开连采机电源，所有电机停运 (但是须在先导控制方式下) 。(2)把主断路器1CB顺时针转到OFF位，采煤机断电停机。(3)将油泵控制开关打到停止位。只要油泵电机停运，其它电机就会停。第五章第五章第五章第五章 高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及

15、电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制四、连续采煤机电气系统故障诊断发生故障时，显示器会提供相应的故障信息。一种是标准信息，另一种是扩展信息。在显示器上滚动显示。有了这些信息就可以有针对性地进行故障处理。在实际使用中，还会出现一些非常特殊的故障，比如，显示一些莫名其妙的内容，或什么也不显示。应先判断是PLC或是显示器出现故障。还有可能出现其它特殊的故障，比如向连采机供电的前级开关出现问题，使连采机得到的三相电源很不平衡，这种情况就有可能使连采机内部的控制电压超出允许的上下限范围，因而使PLC或其它装置工作不正常。其实，类似这样的情况并不是连采机的故障，但它表现

16、在连采机上，所以，容易使人误入歧途。第五章第五章第五章第五章 高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制本节小结用途：房柱式开采中采煤，或长壁开采系统中煤巷(软岩巷)高效能掘进。 电源开关：配电点组合开关或电磁起动器先导控制 主回路：断路器、接触器、三相电抗器、电流互感器、热继电器、 熔断器、变压器、电动机电动机控制保护 控制回路：可编程序控制器、看门狗继电器、漏电继电器、油位继电器、 流量开关、喷雾电磁阀、热敏元件、操作开关、显示装置 主回路控制、保护、监测、显示电控系统组成作用第五章第五章第五章第五章 高

17、产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制思考题与习题5-12连采机可以作什么使用？连采机主回路有哪些电器组成？分别作何用？5-13连采机控制回路中的PLC有哪些功能？5-14连采机的通电和开机、停机操作步骤是什么？5-15连采机如何进行故障诊断？哪些情况下显示器会出现假故障信息？哪些情况下显示器不显示或显示一些莫名其妙信息？第五章 高产高效矿井的采区供电及电气控制第五节 重型输送机电气控制系统 第五章第五章第五章第五章 高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电

18、气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制一、结构二、电路组成三、控制原理四、调试与整定五、常见故障处理第五节重型输送机电气控制系统第五章第五章第五章第五章 高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制第五节重型输送机电气控制系统 重型输送机长距离、大运量、高速度、大功率刮板或带式输送机启动特点启动电流大、对电网冲击大电控设备 双速电动机采用双速电磁起动器低速启动、高速运行 单速电动机采用软启动器降压启动、全压运行（本节介绍）以QJR315/1140型隔爆兼本质安全型软启动器控制为例介绍。一、结构隔隔爆爆外外壳壳接

19、接线线盒盒接接线线柱柱主主腔腔前盖前盖按钮按钮大喇叭嘴大喇叭嘴(2(2个电源、个电源、2 2个负荷个负荷) )小喇叭嘴（小喇叭嘴（6 6个远控、联控、通讯）个远控、联控、通讯）主接线柱（主接线柱（6 6个主接线柱）个主接线柱）辅接线柱辅接线柱 ( (3 3个个9 9芯接线柱芯接线柱/1/1个个4 4芯接线柱芯接线柱) )闭锁（防带电开盖）闭锁（防带电开盖）手柄手柄闭锁（防带负荷断隔离开关）闭锁（防带负荷断隔离开关）接接线线嘴嘴电路板（抽屉式芯架、隔离换向开关、变压器等）电路板（抽屉式芯架、隔离换向开关、变压器等）第五章第五章第五章第五章 高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及

20、电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制二、电路组成1主回路QS电源控制/换向操作TA13提供电流信号KM1接通软启动电路KM2短接软启动电路U3过压保护U2软启动电路:通过控制双向晶闸管U2的导通时间调节启动电压、电流，实现软启动。第五章第五章第五章第五章 高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制2、监控板回路（1） 输入回路。T3输出三相同步信号给晶闸管同步触发电路，以产生同步触发信号TA1TA3提供主回路电流信号，以便判断是否发生过流；T1提供二次侧220 V交流，以便

21、监控板工作；Z8接点反馈皮带运行速度传感器信号，以便按皮带速度实现自控；Z57与Z510接点输入启动信号，控制晶闸管触发电路开始；Z56与Z510接点输入运行信号，控制晶闸管触发电路停止；Z58与Z510接点输入过热保护信号Z55与Z59接点输入漏电保护信号（2）输出回路U5输出晶闸管触发信号，控制晶闸管的通断；U6输出信息，显示电源、工作状态、工作参数及故障；Z2接点状态输出，在多机联动时，向其他软启动器提供本机状态信号；Z6接点故障断电和切换指令输出，使故障时断电和启动后切换到运行状态。（3）监控板实现启动、运行、故障断电控制。第五章第五章第五章第五章 高产高效矿井的采区供电及电气控制高产

22、高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制3.接触器控制回路KM1、KM2线圈分别对各自主触点和辅助触点的控制。KA1、KA2线圈分别对各自触点的控制。启动按钮SB1启动操作；停止按钮SB2停止操作；启动选择开关SB4启动方式选择控制选择开关SB5控制方式选择。第五章第五章第五章第五章 高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制4.漏电闭锁回路电闭锁单元U1及其电源和各控制触点组成。U1对电网的绝缘监测T1为U1提供220 V交流SB3通断漏电闭锁试验回路KM

23、1、KM2、KA1、KA2触点断开漏电闭锁单元，防止交流串入U1造成的损坏。第五章第五章第五章第五章 高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制三、控制原理1就地控制(1) 准备。合上QS，T1有电，U1开始检测电网绝缘。如漏电，U1中7、8点间常闭触点断开KA1，实现闭锁；如无漏电，7、8点间触点闭合，为启动作准备。(2) 启动。按SB1，接通KA1线圈。其16、17触点接通自保，6、13触点接通KM1线圈，其主触点接通U2;Z57与Z58间触点接通监控板回路，软启动；14与27点间触点接通，为切换作准备。

24、(3)运行。启动后，监控器接通Z68与Z69间触点，接通KM2线圈，KM2主触点闭合短接软开关，电动机全电压运行；其Z56与Z510间触点接通，停止591控制器工作。(4) 停止。按SB2，切断KA1线圈，其触点切断KM2线圈，KM2主触点断开主回路，电动机停止。第五章第五章第五章第五章 高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制2.远方控制需将SB5选择在远控位置，为KA1线圈接通做准备。按下远方启动按钮，形成如下通路：本安电源+12KA2线圈触点10接线端子X1中的触点6远方启动按钮远方停止按钮本安电源0

25、V。从而接通KA2继电器线圈，其触点16与20接通，KA1继电器线圈通电工作，以后的工作过程与就地控制相同。第五章第五章第五章第五章 高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制3.多台程序控制联机控制时，第一台软启动器定义为主机，从机在远方控制方式下（由主机的启动和运行辅助接点X2中2、4和6、8控制），并且将从机输出的故障接点(X3中2和3接点)、从机的就地停止按钮(X4中2和4接点)串在主机的停止回路。主机接测速装置。将主机X1端子中的8和9接点与从机X1端子中的8和9接点并联，从机通过与主机通信，跟踪主

26、机电流，达到功率平衡。当主机启动后，其辅助接点接通从机远控启动回路，使从机启动。一旦从机停止或保护动作使其故障接点断开，可切断主机控制回路，使得主机也同时停止工作。第五章第五章第五章第五章 高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制四、调试与整定安装前应进行检查，注意切忌使用兆欧表测量相间电阻，以免损坏内部元件。可用万用表进行测量，按照所需控制方式接线。软启动状态下，启动器2次启动时间间隔尽量不小于5 min：1电压整定通电前须调控制变压器抽头，同步变压器的进线接线端子与所接电源相同。2控制方式选择将SB4选

27、在软启动位置（只有在特殊情况下方使用直接启动），再将SB5选就地或远方控制。如采用联机控制，还需在监控板上设定主/从机状态。打开监控板上面两档拨码开关，主机设为OFF；从机为ON。3参数设定根据输送机的长度、张力、弹性延伸、弹性收缩和额定带速，修改、调整启动曲线的负载系数及启动时间和额定带速等参数；按电机功率，整定额定电流和过载倍数。参数设定可通过磁性按钮输入，LCD显示，分四个区域，左上角指示主从机状态，右上角为设备的工作状态指示，左下角为设定或显示参数的名称，右下角为该参数的具体数值。第五章第五章第五章第五章 高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采

28、区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制五、常见故障处理当系统出现故障时，故障指示灯亮，LCD上有故障原因指示，同时控制器记录故障信息。系统重新上电时也可以查看上次的故障原因，在系统待机状态下，用磁性笔点住磁性“选择”按钮，LCD屏幕显示如下：其中XXX(A)表示最后停机时的负载电流；YY代码表示最后一次故障原因（详见表）YY表示含义表示含义 可能原因可能原因排除方法排除方法0无故障1控制器故障SSD-59l损坏更换SSD5912丢失脉冲有个别可控硅未工作查SSD591触发及可控硅3 缺相三相供电缺相查供电线路、同步变压器及接线4可控硅过热可控硅温度高 暂停使用5欠压供电电压额定电压的

29、60检查供电系统6漏电闭锁负荷电缆及电机绝缘电阻低查负荷电缆及电机绝缘7旁路失败旁路接触器K2未吸合查K2及其辅助触点接线12-79过载负载过重，数字表示过载倍数，如45表示过载45倍减小负载80短路电机或电缆故障查电机或电缆主机主机主电路备妥主电路备妥X X X(A)Y Y第五章第五章第五章第五章 高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制本节小结 双速电磁起动器：控制双速电动机低速启动，高速运行 软启动器：控制单速电动机降压启动、全压运行 组成特点：较电磁起动器多一个软启动开关和软启动电路 工作特点：启动

30、时，软启动开关接如软启动电路，降压启动，启动完 短接软启动电路，全压运行。 功能特点：可以实现就地、远方、联机软启动或直接起动控制与保护 电控装置重型输送机长距离、大运量、高速度、大功率启动特点启动电流大、对电网冲击大软启动器第五章第五章第五章第五章 高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制思考题与习题 5-16 软启动器有什么特点？用于何种设备的控制？有几种控制方式？各种控制如何实现？第五章 高产高效矿井的采区供电及电气控制第六节 液压支架的电液控制系统第五章第五章第五章第五章 高产高效矿井的采区供电及电

31、气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制一、电液控制系统的组成二、基本工作原理与操作三、使用与维护四、常见故障处理第六节 液压支架的电液控制系统第五章第五章第五章第五章 高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制第六节 液压支架的电液控制系统电液控制液压支架是在液压支架基础上发展起来的，两者基本结构相同，但控制方式不同。前者用先进的计算机技术与电动液压阀结合组成电液控制系统，代替手动液压操纵阀控制系统，使操作更加灵活、快捷，按预定的程序运行，实现单

32、架控制、成组控制、全工作面自动控制等多种控制功能，使支架与采煤机、输送机联动实现综采的完全自动化，具有高产、高效、安全等显著优点。电液控制液压支架结构1顶梁；2护帮板及其千斤顶；3立柱；4底座；5提架千斤顶；6调架千斤顶；7推溜千斤顶；8平衡千斤顶；9掩护梁；10四连杆机构；11侧推千斤顶第五章第五章第五章第五章 高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制一、电液控制系统的组成电液控制系统组成框图如图所示。有两种系统：一种是由主控制台、支架控制箱、电液控制阀组、传感器、电源箱、电缆及其分线盒组成；另一种不设主

33、控制台只设服务器，服务器只具有记录和传送功能，其他部分相同。第五章第五章第五章第五章 高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制1.主控制台(或称主机)由1台微型计算机和显示屏构成，是电液控制系统指挥中心。完成程序及相应参数调试，全程遥控工作面全部支架工作。1-采高键;2-状态键;3-压力键m/s-速度键;4-时间键;5-产量键;UNDO-取消参数键;SET-设置参数键;6-选择键;7-自检键;L-修改截深键;XA-修改XA键;XC-修改XC键; XE-修改XE键;XH-修改XH键;t/m3-原煤密度键;ST

34、ART NO-起始支架号键;8-向左运行键;SUM-总数键9-向右运行键10-设置参数键11-允许工作键;12-进入全自动键;13-退出全自动键;STOP-停止键;DO-执行键;BGN-开始键;END-结束键;14-推移键; 15-移架键;16-距采煤机最近动作支架号显示;17-中部槽代号18-推移/移架运行显示;19-采煤机代号;20-采煤机运动方向显示;21-护帮板收回键;22-前梁收回键;23-护帮板伸出键; 24-前梁伸出键;25-护帮板伸出显示;26-护帮板收回显示; 27-护帮板代号;28-前梁代号; 29-前梁伸出显示;30-前梁收回显示;31-侧护板伸出显示; 32-侧护板收回

35、显示;33-顺序动作键;34-立柱升降显示;35-对应于37支架正常/故障显示; 36-制动键;37-距采煤机次近支架号显示;38-数字键;39-参数显示第五章第五章第五章第五章 高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制2支架控制箱(或称分机)每台液压支架配备1台支架控制箱，主要由单片机、控制旋钮及显示装置组成，如图所示。它是电液控制系统的“战地指挥”，上与主控制台相连，接受主机发出的指令并向主机传递传感器信号；下与传感器和电液控制阀组相连，接受传感器信号(如压力、位移及开关状态)，并根据汇集的数据和主机指

36、令决定应执行的功能命令，控制液压系统工作。操作人员通过它发出各种控制指令实现单架控制、成组控制和全工作面自动控制。支架控制箱操作面板1全自动健；2退出键；3联机允许键；4全系统制动键；5左向选择/侧护板伸出键；6右向选择/侧护板收回键；7数字/动作键；END停止键；BEGIN开始动作键；8允许本支架操作键及其指示灯；9红外手控键；10双功能切换键；C.T动作支架数、推移和立柱下腔压力显示；C.D起始支架号显示；11顺序动作键；12采煤机牵引方向显示第五章第五章第五章第五章 高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电

37、气控制3电液控制阀组电液控制的“执行者”，是由多个控制阀块组成，安装在每台支架上，接到控制指令后通断相应的液压管路完成指令。电液控制阀上还装有手动阀帽，在电液控制系统出现故障时还可以进行手动操作。目前使用的电液控制阀组有两种：1）电磁先导阀控制电液阀组由电磁先导阀和主控换向阀构成。它的优点是可用较小的电磁力(12 V、50 mA100 mA)来控制较大的液流，按操作者的指令由微机控制实现支架的各种动作，其技术比较成熟。2）微型电动机控制电液阀组的每片阀块上用一台微型电动机(12 V、20 mA)，经过齿轮减速，带动凸轮，推动先导阀控制主控换向阀，实现支架各种动作。有以下优点：(1) 耗电量小、

38、经济可靠。微型电动机20 mA电流即可启动，而电磁阀则需要100 mA电流才能动作。(2) 移架速度高于电磁先导阀控制。完成推移中部槽降低支架拉移支架升高支架的循环时间减少到6 s8 s。(3) 由微机控制可实现全工作面支架同时动作。可进一步提高综采工作面产量和效率。第五章第五章第五章第五章 高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制4.压力传感器与位移传感器电液系统的“感官”。压力传感器安装在支架的立柱下腔，感受立柱下腔压力，把该压力信号转换为电信号，反馈到支架控制箱，以便对立柱压力实行监测。在立柱压力达到

39、设计初撑力时，停止升柱，实现支架升高的自动控制。位移传感器分直线位移传感器和角位移传感器，安装在千斤顶上，感受千斤顶位置变化。直线位移传感器能把刮板输送机和支架的位置及其变化量，转换为电信号，反馈到控制箱内，在推移、移架到达设定位置时由支架控制箱自动停止，实现推移和移架的自动控制；角位移传感器可把前梁及护帮的角度变化转换为电信号输入控制箱，在前梁和护帮到达设定位置时由支架控制箱自动停止，实现前梁及护帮伸缩的自动控制。第五章第五章第五章第五章 高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制5电源箱电源箱一般均采用矿

40、用隔爆兼本安型12 V直流稳压电源，是电液控制系统的“心脏”，向控制系统提供电能。6分线盒及电缆分线盒一般为全密封的金属盒，电缆为带有防护胶管的多芯电缆，是电液控制系统的“血管”和“神经系统”，用于控制系统各电器元部件的连接，实现电能和电信号的传输。第五章第五章第五章第五章 高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制二、电液控制系统的基本工作原理与操作1系统的基本工作原理各支架控制箱与主控制台连成一个计算机网，首先根据采煤工艺的要求，选择控制方式(单架控制、成组控制、全工作面自动控制等)，然后发出相应控制命令

41、，使对应的电液控制阀组内的电磁先导阀或微电机动作，控制主控阀开启，向所连接的液压缸(立柱或千斤顶)供液，使支架作相应的动作(升架或推移、移架)。支架工作状态由压力传感器或位移传感器反馈回控制箱，控制箱再根据传感器提供的信号来决定支架的下一个动作。下面以DKZY型为例介绍电液控制系统的操作。第五章第五章第五章第五章 高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制2主控制台的操作1) 操作前的准备工作(1) 每班开始须先接通各支架控制箱电源，为主控制台自检作准备。(2) 打开主控制台侧面小盒盖板接通电源开关，面板上全

42、系统制动键36上的红灯亮，表示电源已接通。(3) 进行系统自检。按系统自检键7，则显示屏39依次显示1100(设系统共有100台支架)，不显示的数字，表示该支架控制箱有故障或没有接通。第五章第五章第五章第五章 高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制2) 单个支架的操作以12号支架使前梁伸出操作为例:(1) 进入支架号选择方式：按起始支架号键“STRT NO”；(2) 输入所控支架号：按数字“1”、“2”两键，则显示屏显示出现所控支架号“12”；(3) 确认所选支架号：按设置参数键“SET”；(4) 选定要

43、进行的动作：按前梁伸出键2，前梁伸出键的绿色灯29亮；(5) 执行动作：按执行键“DO”，12号支架控制箱发出报警声，动作开始；(6) 结束动作：动作完成后，按停止键“STOP”，动作结束。 如果要操作第X架支架，完成顺序动作(降柱移架升柱）时，其操作顺序不变，只要把12改为X，并在步骤(4)中按顺序动作键33即可。第五章第五章第五章第五章 高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制3) 成组控制支架的操作以成组支架数为15架，从23号支架开始向左控制，支架组顺序动作为例：(1) 设置起始支架号：按起始支架号

44、键“STRT NO”；按数字“2”、“3”键，显示“23”；按“SET”确认。(2) 设置成组支架数：按总数键“SUM”，进入设置状态；按数字“1”、“5”键，显示屏9显示“15”；再按设置参数键“SET”确认。(3) 设定并执行成组支架动作：按方向键“”，选定动作方向；按顺序动作键33选定动作方式；按动作执行键“DO”，支架开始顺序动作。(4) 动作停止：按停止键“STOP”，支架停止动作；动作中途按停止键时，支架动作立即停止；如再按执行键，则支架动作将继续向下进行。第五章第五章第五章第五章 高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产

45、高效矿井的采区供电及电气控制4) 工作方式选择与参数的修改操作(1) 工作方式的选择 按动作方式选择键6，使支架作顺序动作时，只含降柱移架升柱三个动作。适用于无前梁和护帮机构的支架。 按动作方式选择键6，再按数字键“4”和设置参数键“SET”使支架作顺序动作时，含降柱移架升柱前梁伸4个动作。适用于有前梁的支架。 按动作方式选择键6，再按数字键“5”和设置参数键“SET”，可使支架作顺序动作时，含有降柱移架升柱伸前梁伸护帮板5个动作。此种工作方式适用于同时有前梁和护帮板的支架。第五章第五章第五章第五章 高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控

46、制高产高效矿井的采区供电及电气控制(2) 截深L的修改据不同采煤机的不同截深修改L,同时也修改了推移和移架的步距： 按截深修改键“L”，进入修改状态。 按数字键，键入修改后的数值。例如，要求截深修改为60 cm时，按 “6”、“0”两键，显示屏显示“60”。 按设置参数键“SET”确认。(3) 修改全自动工作状态XA、XC、XE、XH参数XA正在作推移动作的支架距全自动控制参考点（简称参考点）支架数XC正在采煤机后方做顺序动作支架距参考点的支架数；XE正在采煤机前方作收回前梁和收护帮板的支架距参考点的支架数；XH参考点距采煤机中心位置的支架架数。修改时的操作方式与修改截深L完全相同。第五章第五

47、章第五章第五章 高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制5) 支架状态参数显示的操作(1) 单一支架的参数显示： 设置显示的支架号。按数字键，输入需要显示的支架号；如要显示10号支架,按数字“1”、“0”键，再按“SET”键确认； 选择显示的内容。如按压力键3，则显示器显示“10 25”，表示第10号支架立柱下腔液压力为25 MPa。同理按推移键14、移架键15，则显示推移和移架距离（cm）上述操作时，输入架号的支架全部工作状况也显示在面板左侧支架图形上。(2) 成组支架的参数显示步骤同成组控制支架操作中步

48、骤(1)(2)，只是增加选择显示内容步骤(5)。(3) 采高、采煤机速度、产量的计算与显示 按采高键1，显示的数值即为全工作面平均采高（cm）； 按采煤机速度键“m/s”，显示的数值即为采煤机速度（m/s）； 按密度键“t/m3”，用数字键输入原煤密度数值(t/m3)，再按“SET”键和产量键5，显示数值即为本班产量(t)；如输入错了，按UNDO键即可消除。(4) 记录工作时间的显示上班开机后，按开始键“BGN”，控制箱开始自动记录工作时间，本班结束时按结束键“END”，显示的数值即为本班工作时间（min）。第五章第五章第五章第五章 高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气

49、控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制3支架控制箱的操作1) 操作前的准备工作先将支架控制箱后盖板，接通电源开关，面板上红灯亮表示电源已通。2）单一支架的操作(1) 本支架的操作。本支架控制箱操作： 选择本支架操作方式：按允许本支架操作键(其指示红灯熄灭)。 选择起始支架号和动作支架数：重复按切换键，两组数码管显示屏CD、CT右下角光标依次上下显示。如两组显示没光标，数字/动作键7或方向/动作键5、6作动作键用，相应动作生效。如有光标显示，5、6键作方向键用，7键作数字键用。如光标在上组，则按7键会在上组显示数字；如光标在下组，则按7键会在下组显示数字。反复按切换

50、键10与键7，使CD显示“00”表示本支架；使CT显示“01”，表示动作支架数量为1。 选择动作方式：按键10去掉光标使动作键生效。按键7选择动作，根据需要按动作键5、6、7选择12个动作之一，见表5-10。 执行动作：按开始动作键“BEGIN”，动作开始执行。 动作停止：对单一动作只需松开“BEGIN”，对顺序动作需按“END”。第五章第五章第五章第五章 高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制(2) 双向邻架的操作即在本支架控制箱上操作左邻或右邻支架。其步骤如下： 选择相邻支架操作方式：按联机允许键3。

51、 选择起始支架号和动作支架数：同上面操作，只是将C、D显示根据所选相邻支架号设置。如相邻支架号为“11”，则设置CD显示“11”。 选择操作相邻支架方向：重复按切换键10，当光标在上面一组数码显示屏右下角跳动时，按下相应的方向选择键5或6。例如，要控制左边支架，按下左方向键5(此时方向键左上角的灯亮)。 选择动作方式：可根据需要按下动作键5、6、7选择12个单一动作，或按顺序动作键11选用顺序动作。 执行和终止动作：按下动作开始键“BEGIN，支架开始动作。若动作中途需暂停，则按停止键“END”；若需继续进行，则按开始键。第五章第五章第五章第五章 高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的

52、采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制3) 成组支架动作的操作在支架控制箱上可根据回采工艺的需要，即时编程进行多支架成组动作，成组控制的支架数最多为100架。以控制右边的第25架到右边第5架(共20台)做成组顺序动作为例：(1) 选择成组动作方式：按联机允许键3。(2) 选择起始支架号和支架方向：方法同上。只需将起始支架号设为“25”。再按方向键6选择右边的支架方向，方向键右上角的灯亮。(3) 选择操作支架数：按切换键10，使光标在CT显示下角跳动时，按下数字“2”、“0”键，CT显示支架数为“20”。(4) 选择顺序动作方向：因右边第25架到第5架

53、的动作方向是从右到左，所以按方向键5设置顺序动作方向向左。(5) 执行和终止动作：按切换键10，去掉光标，使动作键生效。按下顺序动作键11和开始动作键“BEGIN”，开始按所选的工作方式顺序动作；若运行中途需暂停时，按停止键“END”。第五章第五章第五章第五章 高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制4）全工作面自动控制的操作 若采煤机上装有红外发射装置，支架控制箱装有红外接收装置时，只需在任一台分机或主机上按进入全自动键(分机为键1、主机为键12)，键上的指示灯亮，便可使系统进入全自动控制状态。此时，采煤

54、机前后共约25架范围内，其他外来命令或操作均无效。若要退出全自动状态，按全自动退出键(分机为键2、主机为键13)，则指示灯灭。若没有红外线发射和接收装置时，需要沿采煤机运行方向，跟随采煤机上所设的全自动控制参考点，在该点相对的支架控制箱上按一下红外手控键9，从而启动全自动控制操作。分机控制面板主机控制面板第五章第五章第五章第五章 高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制5）支架控制箱的数码显示支架控制箱上共有两组2位数码显示屏CD、CT。在支架动作时，CD将自动显示动作支架号，CT则显示相应参数。升降立柱时

55、，CT显示的值为压力；移架或推移时，CT显示的值为距离；支架静止时，通过任1台分机调出需要看的某支架压力和位移状态。具体操作基本同上面的单一支架操作，只是注意禁止按动作开始键：(1) 调看本架支架压力、位移状况的操作：同2) (1) 。(2) 调看左右远近邻架压力、位移状况的操作：同2) (2) 。主控制台与支架控制箱面板操作键均采用触摸式开关，灵活可靠，操作力小。操作时应注意，切不可用力过大，更切忌用尖或硬的棒、杆、锥等物具顶压面板开关。第五章第五章第五章第五章 高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制三

56、、DYZK型电液控制系统的使用与维护1使用注意事项1) 传感器使用注意事项(1) 安装时压力传感器应尽量使受力方向通过传感器中心线，直线位移传感器应水平放入推移千斤顶中。(2) 接线时，要注意接头颜色，切忌把接线端子的线头接反。(3) 传感器内一定要加密封圈，要保持良好的密封条件。(4) 传感器与被测试件，应保持刚性连接。(5) 传感器不得随意开启外壳及扭动固定螺钉。(6) 传感器应定期进行静态标定，以保证使用精度。(7) 传感器的最大压力或最大位移，不应超过量程的120。(8) 工作环境要保持清洁，避免与较高的非工作热源接触。第五章第五章第五章第五章 高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效

57、矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制2)电源使用注意事项(1) 电源使用前应先检查，接地是否可靠，端盖是否盖好，紧固螺钉是否拧紧，输入的127V交流是否正常。一切正常时，才能打开电源开关。(2) 打开电源开关后，直流12 V指示灯亮表示工作正常，若指示灯不亮则表示电路有故障，应关断电源开关，检查故障原因，故障排除后再重新打开电源开关。注意：关断电源后应间隔30 s再打开。(3) 使用环境：周围环境温度-540，大气压力（0.811）105Pa空气相对湿度95(25)；无液体浸入，无严重腐蚀气体，无剧烈振动或冲击的使用环境。(4) 使用中应注意

58、不要超过额定参数值。若发现故障不能正常工作时，所有元件不得随意更换，维护修理时不得改变本安电路参数和电子元件的型号。检修时切记：要断电开盖。若发生影响防爆性能的损伤时应立即停止使用送制造厂修理。第五章第五章第五章第五章 高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制四、电液控制系统的常见故障及处理方法 现现 象象 故故 障障 处处 理理 方方 法法先导阀不动作1)先导阀因污染严重卡死2)电磁引线断路 1)拆换先导阀 2)检查引线通否通电或手动先导阀有响声，主控阀无动作1)先导阀回液线芯损坏2)主控阀芯O型密封圈损

59、坏 1)更换先导阀 2)更换主控阀芯先导阀主控阀均有动作反应,但油动作迟缓或阀组串液严重 主控阀回液阀芯损坏 换主控阀阀芯没有控制信号主控阀或先导阀响声很大1)主控阀高压密封失效；2)先导阀密封件损坏1)更换主控阀阀芯2)更换先导阀系统一供压,某一油缸便开始动作或有压力早先导阀自行开启 1)拧紧先导阀尾部阀堵 2)更换先导阀电气系统未供电时,电液阀组无动作,开始供电而无操作指令电液阀组却动作分线盒内短路检修或更换分线盒电气系统开始供电,电源就保护过架电缆或分线盒、传感器有短路现象先从供电始端测量+12与0间电阻。判断短路范围，再逐一检出短路点。如测得+12V与0间电阻较大，说明电缆插头内有水，

60、须检查排除系统供电后各分机显示工作正常,当开始驱动电液阀工作时,控制箱的状态就乱了电磁铁导线或内部短路按控制箱发出相应的控制指导，找出相应的先导阀更换之控制箱上的红灯消不掉或面板上的按键失效死机打开控制箱后盖板上小盒子，按一下红色复位键即可第五章第五章第五章第五章 高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制本节小结系统组成主控制台、支架控制箱、电液控制阀组、传感器、电源箱、电缆及其分线盒组成系统功能对液压支架实现单台控制、成组控制、全自动控制及其显示控制原理第五章第五章第五章第五章 高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制思考与习题5-17 电液控制支架与手动液压控制支架相比有何优点？5-18 电液控制系统有哪两种组成？主控制台和服务器在功能上有哪些不同？主控制台和支架控制箱在功能上有何不同？5-19 如何进行单一支架的操作、成组支架的操作和全工作面的自动控制操作？第五章第五章第五章第五章 高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制高产高效矿井的采区供电及电气控制本章小结高产高效矿井的高产高效矿井的采区供电及电气控制采区供电及电气控制