采煤机维护培训手册电气.doc

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第一章电气系统简介
交流变频电牵引采煤机的电气系一致般由:⑴启动回路、⑵运输机闭锁(简称闭溜)回路、⑶主供电回路、⑷低压控制回路等构成。
1、启动回路
启动回路一般将隔走开关超前断电接点、左右截割电机的温度接点、瓦斯断电仪接点
(可选)串通在回路中,还包含启动按钮、停止按钮、自保节点和启动二极管等。
2、运输机闭锁(简称闭溜)回路
闭溜回路一般就是一组带有机械闭锁的常闭节点。它串通在工作面运输机的启动回路中,当采煤机在检修或紧急需要时可以停止运输机,而且闭溜按钮带有机械闭锁功能,一定手动复位后才可以再次启动运输机,保证人身和设备的安全。
3、主供电回路
主供电回路一般由隔走开关、真空接触器、牵引变压器、控制变压器、变频器、左右
截割电机、左右牵引电机、泵电机等构成。
4、低压控制回路
低压控制回路一般包含PLC、本安电源、非本安电源、电磁阀、左右端头站、遥控器、瓦斯断电仪等。
增补说明:在原理图中1aX11表示的意思是1a电控箱隔爆腔中X1端子排的1号端子,a是表示在多个电控箱中第一个电控箱。,其余以此类推。
第二章采煤机使用注意事项
1、交流变频电牵引采煤机启动时,应按起动按钮3—5秒钟,待起动后,观察中文显
示屏的电压、电流、温度等信息全部正常后,方可左右牵引。
2、按牵引按钮时,禁止按住不松。初牵引速度控制在

1米/分钟内,待行走稳固后方
可加速,一般控制在

5米/分钟。(初采时期,运转速度≤

2米/分钟)之内
3、需要改变牵引方向时,应先将牵引速度降到“0”米周边,按下牵停按钮,再反向
牵引,同时观察中文显示屏的电压、电流、温度等信息能否正常,如正常,再调整运转速
度。
4、采煤机停机后,禁止马上开机,一定经过不低于3分钟的等候,(等候变频器显示
屏黑屏后指示灯灭)才能重新开动采煤机,以保证变频器获取充分的放电时间。
5、开机前一定先供水,禁止无水开机;停机时,应先停机,后停水。
6、牵引变压器、牵引电机的全部的绝缘测试一定在断开变频器电缆连接的状况下进行。
不然会引起变频器破坏。
7、当第一次试运转采煤机或再次连接变频器、牵引电机电缆时,应检查相序能否正确。
以防因为相序错而以致机器两牵引电机对拉或顶牛,牵引不可以正常行走。
8、请使用单位认真阅读相关型号交流变频电牵引采煤机产品说明书,严格按说明书规
定操作。
第三章PLC(可编程逻辑控制器)
PLC(ProgramLogicControl,即可编程逻辑控制器),是采煤机电气系统的控制中心。采煤机正常工作时,变频器的牵引方向、加减速控制;左右摇臂起落、制动抱闸的开断;左右截割电机的温度监测、牵引变压器温度监测、牵引、截割电机的电流采样;采煤机恒功
率保护、“过零保护”、瓦斯断电保护等均经过PLC实现,以达到对采煤机凑近完满的控制性能。
交流变频电牵引采煤机电控系统采纳的PLC是日本三菱公司的Fx2N系列,它拥有靠谱性高、抗搅乱能力强的特色,且采纳导轨式安装,特别方便。PLC采纳模块式硬件结构,组合和扩展都相当方便,用程序式的软连接取代传统的继电器式的硬连接,减少了故障连接点,控制系统接线简单、靠谱,使得保护检修方便易行。
现简要地将其分述以下:
(一)、结构简介
交流变频电牵引采煤机电控系统的PLC由基本单元、扩展模块、特别模块等构成。
PLC实物图以下页所示:
箭头5表示PLC主机与扩展模块相连接的排线插头。依据采煤机的控制需求,一般后
连FX2N-8EYR、FX2N-4AD(或FX2N-8AD)、FX2N-4AD-PT等模块。
箭头12表示锂电池,当采煤机停机时,为内部元件供给电源支持,保证信息和程序
的靠谱存贮。电池寿命约5年,当电池电压降落时,箭头11放大图中的“”灯亮(红
色),这时PLC还可以工作一个月左右,但建议及时更换电池,省得因程序扔掉等原由耽误
生产。
箭头15表示功能扩展板安装插座,也就是FX2N-485-BD模块的插座。PLC经过该模块与变频器进行通信,用来及时地读取变频器的内部运转数据及故障信息。
箭头10放大图中的箭头17表示PLC的编程口,它用来连接中文显示屏,将的各种数据显示在中文显示屏上,在插拔时,必定要注意针脚的对应地址。。

PLC内部
箭头10放大图中的箭头16表示PLC内置的RUN/STOP(运转/停止)开关。当采煤机正常工作时,此开关应处于RUN上,此时箭头11放大图中的RUN灯亮(绿色)。假如置于
STOP上,PLC停止工作,也就是说采煤机的全部功能将不起作用,请拨至RUN地址。
(二)指示灯
PLC的指示灯包含输入指示灯、输出指示灯、内部运转状况指示灯,分别照实物图
中的箭头4、箭头7、箭头11所示。
、输出指示灯:
对于每一个输入、输出端子,PLC的输入端子一般用X对应,输出端子一般用Y对应,输入和输出的公共端是没关的,都有与之独一对应的输入、输出指示灯。如能深刻理
解输入、输出指示灯的状态,对于办理解析电气故障特别有好处。当采煤机控制部分出现问题时,可将问题一分为二(输入也许输出),简化办理。
比方:当经过采煤机左端头站操作“左升”时,左摇臂并无升起的动作,而手动升
降正常,这时我们就可以经过观察PLC输入、输出指示灯的方法来排查问题:第一观察相应输入指示灯,若灯亮,则表示从端头站至PLC的输入回路正常;若指示灯不亮,则需要要点检查输入回路。输入指示灯正常后,观察相应的输出指示灯,若灯亮,则需要要点检
查左升电磁阀、24V电源、2Mpa控制油压及其线路连接等;若不亮,则预计PLC自己出现故障。从而依据输入、输出指示灯的状态快速正确地排查问题,办理故障。

PLC基本单元右方中部有四个指示灯,也就是箭头11放大图中所示的四个灯,它们表
了然PLC内部的运转状况。这四个指示灯的含义分别是:第一个为POWER灯,即电源
指示灯,正常时,绿色,常亮。
第二个为RUN灯,即运转指示灯,正常时,绿色,常亮。
,即电池电压降落指示灯,正常时熄灭,故障时红色。当此灯红色闪耀
时,提示赶忙更换电池,当此灯红色常亮时,程序不工作。第四个为PROG-、ECPU-E指示灯,PROG-E即程序出错指示灯,正常时熄灭,故障时红色闪耀。CPU-E灯,即CPU故障指示灯,正常时熄灭,故障时红色常亮,说明PLC主模块破坏。(注意:、PROG-、ECPU-E灯,在送、断电的瞬时红色,属正常现象。
(三)输入、输出端子
所谓输入输出,也就是将采煤机的外头信号输入到PLC(无论是中间操作按钮还是端头站、遥控器的操作),经过程序逻辑办理后输出,驱动负载工作。
比方:对于Fx2N-32MR-001型号的PLC来说,输入16点,输出16点,继电器型输出。输入继电器(X)、输出继电器(Y)的编号是按8进制数码分配。输入端子编号为X0~X7、X10~X17;输出端子编号为Y0~Y7、Y10~Y17。
(四)公共端
对于电气控制系统来说,都有回路的看法,对于PLC也不例外。
输入、输出点要工作,都要与别的一点构成回路。此点就是公共端COM。
对输入端子来说,只有一个公共端COM,也就是说每一点都一定与COM端形成回路,才可以正常工作。
对输出端子来说,因为电压等级不一样,负载种类不一样,而且公共端接点容量有限,因此平常分为几个公共端COM1、COM2。
在判断PLC的一路输出能否正常时,可用万用表测试。从PLC上甩开此端子的负载连线,用万用表测试输出端子与其对应的公共端能否畅达,来进一步确立端子能否破坏。
PLC作为采煤机控制的核心元件,它的质量相当靠谱。当存在不可以预知的要素以致其破坏时,更换也相当简单:先用梅花螺丝刀卸掉输入、输出端子的两个黑色固定螺丝,再用两个平口螺丝刀将PLC实物图中箭头8所示的导轨卡子同时拉出,即可方便更换。这时不要拆掉输入、输出端子的连接线,省得以致线路凌乱。
(五)FX2N-8EYR/FX2N-16EYR
FX2N-8EYR/FX2N-16EYR是一个PLC的输出扩展模块,此模块主要功能是:当煤机
奉上电后,PLC逻辑运算正常后,接点闭合,实现采煤机自保。
此模块的供电电源由PLC主机单元供给。
当煤机不自保时,应综合解析其原由,若自保点有故障,也会以致不自保,需要更换。
(六)FX2N-4AD/FX2N-8AD
FX2N-4AD/FX2N-8AD模拟量输入模块将4路(8路)模拟量输入(电压量或电流量输入)转变为数字值,而且把它们送入到PLC主单元。
此模块的供电电源由PLC主机单元供给。
在采煤机电控系统中,此模块主要将左、右截割电机,左、右牵引电机(或包含由左、右截割电机温度模块、牵引变压器温度模块转变而来的三路电流信号)所采样的电流信号转变为数字量,送入PLC主机单元,用以执行电气保护及中文屏的数据显示。
电流显示不正常时,可以采纳替代法排查是模块的某一通道出了问题还是电流变送器出问题,而后再进行办理。
FX2N-4AD实物图以下:
FX2N-8AD实物图以下:
(七)FX2N-4AD-PT
FX2N-4AD-PT模块可以将4个温度传感器(PT100)的输入信号放大,转变为数字
值,送入PLC主机单元。
此模块的供电电源由PLC主机单元供给。
在采煤机电控系统中,此模块将左、右截割电机、牵引变压器的温度传感器PT100信号转变为数字量的温度值,送入PLC主机单元,用以执行电气保护及中文屏数据显示。
温度显示不正常时,可以采纳替代法排查是模块的某一通道出了问题还是还是
PT100
电阻破坏,而后再进行办理。
对于PT100电阻,可以用110Ω、1/8W也许120Ω、1/4W的电阻取代。
FX2N-4AD-PT实物图以下:
第四章变频器的操作及保护
跟着电牵引采煤机的广泛应用,对电气维修人员提出了更高的要求。电牵引采煤机的
技术核心部分就是PLC和变频器,而变频器更是提到一个重要高度,这里详细介绍ABB变频器的知识。
1、变频器的基根源理
以下图是一个四象限运转变频器的主电路原理图,EMC滤波器和LCL滤波器是可供选择的构成部分,ABB变频器在不作特别要求的状况下,进线侧部分为一个电抗器。
基根源理:
进线侧整流部分把380V、50Hz三相交流电整流为直流电,电容器组一般为四个,作为电能储蓄器,可以稳固直流母线中间回路电压,IGBT逆变器把直流电压变换为变频变压的交流电压,控制电机的运转速度和方向。
增补说明:两象限和四象限是指电动机工作区间,两象限是指电动机工作在一、三象限,转矩和速度的方向是一致的,处于电动状态;四象限是指电动机除了工作在一、三象限,还存在处于二、四象限状态,转矩和速度的方向是不一致的,电动机处于发电状态。
2、警告
在平常的保护或维修变频器的过程中应严格依据以下要求:
在切断输入电源以后,应最少等候5分钟,待中间电路电容放电达成后再进行操作。
在开始操作从前,还应用万用表(阻抗最少为1兆欧)丈量:
1、输入端子U1、V1、W1和机壳之间的电压应凑近0伏。
2、端子UDC+和UDC-和机壳之间的电压应凑近0伏。
禁止在传动单元或外面控制电路带电时操作控制电缆,即使ACS800主电源断电,其内部仍可能存在有外面控制电路引入的危险电压。
全部的绝缘测试一定在断开电缆连接的状况下进行。
当再次连接电缆时,应检查相序能否正确。
印刷电路板上包含好多对静电放电敏感的元件,假如不用要,就不要触摸电路板。
操作光纤时必定要当心。当插拔光纤时,必定要抓住连接头,而不是光纤线。
因为光纤对煤尘、灰尘等赃物特别敏感,因此不要用裸手触摸光纤头,光纤的最小同意曲折半径是35厘米。
3、变频器控制盘

在这里先介绍一些ABB变频器控制盘上显示常有英语词汇及相应的中文比较:
FREQ(FREQUENCY)频率的简写
单位
Hz
CURRENT
电流
单位
A
SPEED
速度
单位
rpm
POWER
功率
单位
%