第一章 500电牵引采煤机电气系统介绍
500电牵引采煤机是整机供电电压为1140V,装机总功率不大于500KW的电牵引采煤机。其机型为:MGTY200/500-1.1D。
MGTY200/500-1.1D是为了实现高产、高效工作面的需要而开发研制的新型大功率双滚筒采煤机。采煤机为多电机横向布置、机载式交--直--交变频调速,链轮销轨式无链牵引,实现运行状态参数显示、监测和变频器故障自诊断记忆,适用于采高1.4m-2.8m倾角≤25°的较薄煤层。
第一节概述
本电气系统是为500电牵引采煤机配套而专门研制的,其控制系统采用了可编程控制器及变频器。电气系统实现了采煤机操作简单、便捷、维护方便、无级调速、牵引力强等特点。电气系统的部件分布
本电气系统具有下列操作,控制,保护及显示功能:
1.在采煤机上完成对顺槽开关箱的启动,停止控制。
2.在采煤机上完成对运输机的闭锁控制。
3.在采煤机上完成对截割电机的热保护。
4.在采煤机上完成对牵引变压器的热保护。
5.在采煤机上完成对截割电机和牵引电机恒功率控制和过载保护。
6.在采煤机上完成对截割电机的接地漏电检测。
7.由端头站和操作面板,通过控制箱对采煤机实现牵引和摇臂操作。
8.变频装置具有外置式各种运行数据和故障诊断的参数显示。
9.配备遥控发射机,实现采煤机远距离控制。
第二节 500电牵引采煤机电气部件功能及参数
MGTY200/500-1.1D电牵引采煤机,总装机功率为500KW,截割电机功率为2×200KW,油泵电机功率为20KW,牵引电机功率为2×40KW,整机供电电压为1140V。采煤机为单电缆供电,除牵引电机由变频器低压供电外,其余电机供电电压均为1140V。
1.截割电机主要技术参数:
型号 YBC-200
额定功率 200KW
额定电压 1140V
额定电流 123A
额定转速 1480rpm
工作制连续 SI
绝缘等级 H级
冷却方式定子水冷
冷却水压力 2MPa
防爆型式隔爆型
2.油泵电机主要技术参数:
型号 YBCB-20G
额定功率 20KW
额定电压 1140V
额定电流 13.3A
额定转速 1470rpm
工作制连续 SI
绝缘等级 H级
冷却方式定子水冷
冷却水压力 2MPa
防爆型式隔爆型
3.牵引电机主要技术参数:
型号 YBQYS-40
额定功率 40KW
额定电压 380V
额定电流 76A
额定转速 1475rpm
工作制连续 SI
绝缘等级 F级
冷却方式定子水冷
冷却水压力 2MPa
防爆型式隔爆型变频调速专用电机
4.泵站电磁阀主要电气技术参数
本采煤机控制摇臂升降电磁阀,采用DMFZ-25TJ型电磁铁,做为摇背升降和制动用的控制器件。
额定电压 DC24V
额定吸力 25N
额定行程 3mm
5. 中间控制箱主要电气技术参数
500电牵引采煤机中间控制箱位于主支架中央。主要功能是完成采煤机的电源引入、电流分配、整机控制、牵引调速、监测控制、显示等,用在有瓦斯和煤灰爆炸危险的井下配套采煤机。
型号特制专用
供电电压 400V 50HZ
额定电流 350A
冷却方式底板水冷
冷却水压力 2MP
防爆型式隔爆兼本质安全型
6. 端头控制站(遥控接收机)主要技术参数
端头控制站是采煤机左右两端专门为操作方便而设立的分站,本端头控制是本安型设备,内部以单片机为控制核心,与监控中心以串行通讯方式进行数据交换。
型号特制专用
额定电压 5V本安电源
额定电流 20mA
传输速率 9600b/s
7.制动器
500电牵引采煤机采用液压制动器制动。当采煤机得电,电动机启动后,液压制动器还在制动状态,只有当采煤机牵引方向给定后,液压制动器马上打开,采煤机按给定的频率、速度运行。
8.连接电缆主要技术参数
(1)进线电缆W0(用户自备)
中间控制箱的主电源经W0电缆进入,电缆内四根控制芯线,其中两根P,E作为先导回路控制线,另两根B1,B2作为运输机闭锁控制线。
型号 UCPQ
电压等级 1140V
芯线标称 3x95+1x25+4x7
电缆外径φ65mm
(2)截割电机电缆W1,W2
型号
电压等级 1140V
连续载流量 173A
芯线标称 3x50+1x25+4x4
电缆外径φ58mm
(3)油泵电机电缆W3
型号
电压等级 1140V
连续载流量 64A
芯线标称 3x10+1x6+4x4
电缆外径φ38mm
(4)牵引电机电缆W4,W5
型号(带屏蔽)
电压等级 600V
连续载流量 138A
芯线标称 3x35+1x16+4x4
电缆外径φ45.26mm
(5)端头站控制电缆W6,W7
型号 (屏蔽耐油护套)
电压等级 500V
连续载流量 2A
芯线标称 10x0.75
(6) 电磁阀控制电缆W8,W9,W10,W11,W12,W13(采煤机自带)
型号 (屏蔽耐油护套)
电压等级 500V
连续载流量 5A
芯线标称 2x1
第三节电牵引采煤机电气系统原理介绍
太原矿山机器集团电气发展公司联系电话:0351-*******
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500电牵引采煤机电气系统原理如图1.2所示:下面对各部分进行说明。
一、电源系统原理
500电牵引采煤机整机供电电压为1140V。
牵引系统由牵引变压器供电(T1)。
控制系统由控制变压器供电(T2)。
1.牵引系统电源
牵引系统是由真空接触器经T1 变压器,把1140V变成400V作为变频器的电源。
2.控制电源
控制电源是由顺槽开关,经T2变压器将1140V变成220V送到
够实现自动跟踪截割电机的负载。
当截割电机的负载较轻时,牵引电机加速运行到设定速度;当截割电机负载为满载(或人为满载)时,牵引速度保持为这一设定速度。当截割电机电流超过105%Ie时,并在一定的允许时间内(设定60秒)负载电流仍不下降,即可使牵引减速。如负载超过115%Ie时,立即停止牵引。
四.端头控制站工作原理
端头控制站采用单片机工作原理,使用串行数据通讯技术与监控
第二章500电牵引采煤机电气控制系统
第一节控制箱内部主要元器件功能及参数
1.隔离开关(1QF)与真空接触器(KM1)
隔离开关直接控制左截割电机、油泵电机和真空接触器;真空接触器给右截割电机和牵引变压器供电。隔离开关的触头装有消弧装置,在特殊情况下,可带负荷切断电源。一般情况下需检查故障或检修采煤机,应打开隔离开关,以防误动作。设备在井下闲置几天不用时,应打开隔离开关。
隔离开关:
型号 FG-630A
额定电压 1140V
额定电流 630A
分断能力 2000A
电气寿命 30万次
机械寿命 15000次
真空接触器:
型号 CKJ5-400
额定电压 1140V
额定电流 400A
分断能力 3200A
电气寿命 600000次
2.牵引变压器(T1)
牵引变压器,是给采煤机变频器提供交流400V电压,其参数如下。
型号特制专用
额定容量 110KVA
额定输入 AC1140V/50HZ
额定输入 AC400V/50HZ
绝缘等级 F级
相数三相
连方式 Y/Y0
结构特征干式真空环氧树脂浇铸
冷却方式采用高压箱底板水套冷却
3.控制变压器(T2)
控制变压器,是给采煤机监控系统提供交流220V控制电压,其参数如下。
型号特制专用
额定容量 500VA
额定输入 AC1140V/50HZ
额定输入 AC220V/50HZ
绝缘等级 F级
结构特征干式真空环氧树脂浇铸
4.电流互感器(1H1,1H2,2H1,2H2)
电流互感器,是为左右截割机电流而设置的。
1H1,2H1用于左右截割机电流检测控制。
1H2,2H2用于左右截割机电流检测显示。
5.空气断路器 (2QF)
空气断路器是将控制变压器输出的电压经自动开关送到控制箱起过流和短路保护作用。
额定电压 500V
额定电流 6A
脱扣电流 40A
绝缘电压 2.5KA
电气寿命 2000次
第二节采煤机控制箱
控制箱位于主机架中央,,主要功能是完成采煤机的电源分配、控制、监测和显示;控制箱内设有控制中心,变频装置及一些辅助设备。从顺槽开关箱经隔离开关将1140V电源送给牵引变压器,牵引变压器将转变来的400V电源送给变频器,实现采煤机的牵引。1140V 电源经控制变压器将220V控制电源经自动开关(2QF)送给控制中心和绝缘测试部件。监测信号由有关设备进入到控制箱,实现整机控制。
一.控制箱结构
控制箱分为两个腔体,从采空侧看箱体左边连线的是接线腔,右边是安装各种控制设备的隔爆控制腔。它们之间通过十五个高压接线
电源 AC220V 50VA
继电器输出触点2A
工作环境温度 0—55℃
抗震动 2g
1.1.2电源装置
电源装置为控制中心内部提供所需的+5V本安电源,DC24V电源及+5V电源。+5V本安电源是端头站的工作电源,DC24V供给电磁阀和显示器,+5V电源供给控制中心内部单片机。
1.1.
2.1开关电源
型号特制专用
电源容量 350VA
输入电压 AC160—240V
输出额定电压 DC 24V
输出额定电流 10A
输出具有过流短路等保护.
1.1.
2.2本安电源
型号特制专用
电源容量 50VA
输入电压 AC220V
输出额定电压 DC 5V
输出额定电流 250mA
输出开路电压 DC 5.6V
输出具有过流短路,短路等保护.
1.1.3信号处理板
信号处理板就是把端头控制站送来的各种信号进行本安与非本安处理后,从串行口送给计算机,经计算机解码后,送给可编程控制器。
1.1.4连接插座及引线说明
控制中心的外连引线全部采用航空插座,作为信号的输入和输出
通道。引线说明详见电气原理图。
2、变频装置参数
型号特制专用
额定容量 75KW
输入电压 AC400/50HZ
输出频率 3-80HZ
总功率因数 0.95
输出额定电流 150A
短时过载电流 1.5Ie
适配电机功率 40KW
最高运行温度 60℃
过流跳闸 3.75Ie
过压跳闸 1.1Ue
欠压跳闸 0.85Ue
冷却方式 IGBT底板水套冷却
三、控制箱按钮板装置功能及参数
控制箱上的各种操作按钮。主要是完成采煤机的各种功能操作。按钮板装置主要包括操作按钮,航空插头,端子排。
⑴、按钮功能:
SB1按钮 1启顺槽开关给采煤机送电。
SB2按钮 2启真空接触器吸合
SB3按钮左行
SB4按钮右行
SB5按钮左升采煤机左摇臂上升。
SB6按钮右升采煤机右摇臂上升。
SB7按钮左降采煤机左摇臂下降。
SB8按钮右降采煤机右摇臂下降。
SB9按钮主停,顺槽开关断电。
SB10按钮采煤机先导试验按钮。
SB11按钮牵引电机停。
SB14按钮运输机闭锁按钮。
⑵、按钮参数
型号
额定电压 380V
机械寿命 10万次
分断能力争 6A
环境温度 -25℃-+60℃
安装孔直径 22.5mm
⑶、航空插座(PA06)
PA06插座主要是把控制箱按钮板装置上的信号和先导回路信号,合并一起送到控制中心,是控制中心和按钮板装置的桥梁。
型号
额定电流 3A
额定电压 500V
接触对直径 1mm
绝缘电阻 5000兆欧
插拨寿命 500次
显示装置包括: 截割电机电流指示、牵引速度及绝缘指示、功能指示和两变频装置运行状态指示。
功能显示器及参数(LDX1)
左端头控制站工作。
端头控制站工作。
增速,减速。
牵停,牵起。
先导。
变频参数显示器
本显示器是变频器的操作盘,在此盘上可以对变频器进行各种参数的设定和修改。出厂时设定显示如下参数。
变频器运行状态。
变频器输出频率。
变频器如何操作设置,详见附录A。
第三节 500电牵引采煤机端头控制站
本采煤机分为左右两端头控制站,左端头控制站,只能控制左摇臂的升降;右端头控制站,只能控制右摇臂的升降;左右端头控制站同时能对采煤机的主停、牵停、左行、右行的控制,端头站的面板图和原理见采煤机原理接线图所示。
本端头控制站,采用两块单片机实现端头站的接收和发送。IC1负责发送端头站的各种控制信号,IC2接收监控系统发来的显示信号,DO是数据输出线,DI是数据输入线。1号线是+5V电源线,4号线是数字地。
端头站插座参数
型号 FX16-7Z
额定电流 3A
额定电压 500V
接触对直径 1mm
绝缘电阻 5000兆
插拨寿命 500
第三章 500电牵引采煤机电气系统操作
为保障采煤机可靠运行,正常操作,操作人员必须遵守以下操作规程。
1.操作人员必须熟悉采煤机各电气设备的位置,作用,性能,特别是按钮的
功能,方可操作。
2.严格执行操作程序,禁止无冷却水的条件下开机采煤。
3.操作人员必须学会,掌握观察采煤机各显示窗的内容,根据显示窗的内容
观看采煤机的运行状况。
第一节系统运行操作
采煤机整个系统操作包括,控制面板、左右端头站、遥控发射机三个部分。按功能可分为三个操作内容。一是主回路操作:包括采煤机得电(1启),真空接触器吸合(2启),采煤机断电(主停),先导回路试验(先导),运输机闭锁(运闭);二是牵引系统操作:包括采煤机左行(左行),采煤机右行(右行)。三是摇臂升降操作:包括左摇臂上升(左升),左摇臂下降(左降),包括右摇臂上升(右升),右摇臂下降(右降)。下面按功能分别说明。
1.主回路启动操作
主回路启动按钮,设计在中间控制箱面板上,具体操作如下。
(1)将1QF隔离开关手把向上旋转90度合上,按SB1 主启按钮,顺槽开关启动,给采煤机1#回路供电,左截割电机,油泵电机,控制系统得电。
(2)按SB2 2启按钮,给采煤机2#回路供电,右截割电机,牵引系统得电。
主回路停止操作