《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).ppt
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1、煤矿电工学,第五章 高产高效矿井的 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,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
2、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-显示器;17-流量压力开关;18-紧急停机;19-断路器箱,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
3、时执行保护电路指令,切断电动机电源。,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
4、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。,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
5、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,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。,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
6、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路器8CB至合闸位。,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
7、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,
8、并且显示相应的故障信息。,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” 。
9、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。,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)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
10、故障信息。,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
11、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。,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
12、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。,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
13、的情况并不是连采机的故障,但它表现在连采机上,所以,容易使人误入歧途。,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,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、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,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QJR315/11
15、40型隔爆兼本质安全型软启动器控制为例介绍。 一、结构,隔爆外壳,接线盒,接线柱,主腔,前盖,按钮,大喇叭嘴(2个电源、2个负荷),小喇叭嘴(6个远控、联控、通讯),主接线柱(6个主接线柱),辅接线柱 (3个9芯接线柱/1个4芯接线柱),闭锁(防带电开盖),手柄,闭锁(防带负荷断隔离开关),接线嘴,电路板(抽屉式芯架、隔离换向开关、变压器等),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。,2、监控板回路,(1) 输入回路。 T3输出
16、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
17、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。,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。,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 KM1、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。,三、控制原理,1就地控制 (1) 准备
18、。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。 (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
19、停止。,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0V。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。,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
20、8和9接点并联,从机通过与主机通信,跟踪主机电流,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。,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
21、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。,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
22、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),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,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
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- 煤矿电工学 煤矿 电工学 第五 高产 高效 矿井 采区 供电 电气控制 课件
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