煤矿电工第七章---煤矿电气设备的控制 (1).ppt

第七章煤矿电气设备的控制,本章主要内容,煤矿常用控制电器,控制线路图绘制的一般原则,煤矿用隔爆馈电开关,煤矿用隔爆电磁起动器,煤矿井下机械的电气控制。,,,,,,煤矿电工机械工业出版社,第七章煤矿电气设备的控制,第一节控制电器,用来实现电动机的起动、停止、反转和调速等控制过程的电器称为控制电器。,煤矿常用的控制电器有控制器、主令电器、继电器和接触器等。,一、接触器,接触器是一个由电磁铁带动的开关。在控制电路中，起着接通或切断电动机主电路的作用。,接触器按主触头开断电流的性质分为直流和交流两种，直流接触器一般做成单极的，交流接触器则一般做成三极的。,煤矿电工机械工业出版社,第七章煤矿电气设备的控制,第一节控制电器,直流接触器的结构,1铁芯2线圈3衔铁4主触点5消弧线圈6辅助触点7反作用弹簧,交流接触器的结构,1绝缘板2固定主触点3可动主触点4衔铁5铁芯6线圈7消弧罩8转轴9反作用弹簧10辅助触点,煤矿电工机械工业出版社,第七章煤矿电气设备的控制,第一节控制电器,二、继电器,继电器是一种灵敏的小型自动控制电器，它能反映某些机电参数的变化（如电流、电压、时间、压力等），并用其触点断开或接通电气回路，达到控制的目的。,（一）电磁式电流或电压继电器,1铁芯2吸引线圈3框架4、5固定触点6可动触点7衔铁8衔铁杠杆9指示器10调整螺钉11弹簧,JL2型三相交流电流或电压继电器,煤矿电工机械工业出版社,第七章煤矿电气设备的控制,（二）电磁式时间继电器,JT3直流电磁式时间继电器,1-铁芯2-触点托架3-衔铁4-非磁性垫片5-弹簧6-弹簧反力调节螺钉7-线圈8-阻尼环912-触点,第一节控制电器,煤矿电工机械工业出版社,第七章煤矿电气设备的控制,三、主令电器,第一节控制电器,在控制电路中，起着发号施令作用的电器称为主令电器。按钮、万能转换开关、终端开关和主令控制器等均属主令电器。,四、控制器,控制器是一种具有很多触点的转换开关，用来直接控制直流电动机或绕线式感应电动机的主电路，使电动机进行起动、制动、反向和调速等。,（一）鼓形控制器,（二）凸轮控制器,煤矿电工机械工业出版社,第七章煤矿电气设备的控制,第二节控制线路图的绘制,控制线路图,原理接线图,安装接线图,说明控制线路的工作原理的，图中各电气元件一般不按其实际位置绘制。,供控制线路的安装、维修用的，图中各电气元件都安实际位置绘制。,,煤矿电工机械工业出版社,第七章煤矿电气设备的控制,第二节控制线路图的绘制,一、控制线路中常用图形与文字符号,二、控制线路图绘制的一般原则,1）把全部电路分成主回路、控制回路和辅助回路。,2）图中各电气元件应按规定的图形符号和文字符号表示。,3）电路中的触点位置按线圈不通电（或未加外力）时的位置画出。,煤矿电工机械工业出版社,第七章煤矿电气设备的控制,第二节控制线路图的绘制,三、鼠型电动机的控制电路,1）闭合隔离开关QS，为起动电动机做好准备。,2）起动。,3）停止。,煤矿电工机械工业出版社,第七章煤矿电气设备的控制,第三节煤矿用隔爆馈电开关,馈电就是配送电能。自动馈电开关是带有自动跳闸机构的控制开关，它有过电流、漏电和漏电闭锁等保护装置，当线路中发生过电流、短路或漏电时，能自动跳闸，切断电路。适用于具有瓦斯和煤尘爆炸危险的煤矿井下，可用来控制和保护供电线路。,一、DW80-60120型隔爆自动馈电开关,（一）结构特征,（二）工作原理,煤矿电工机械工业出版社,第七章煤矿电气设备的控制,第三节煤矿用隔爆馈电开关,二、BDK-400/1140（660）智能型矿用隔爆真空馈电开关,（一）馈电开关的结构,（二）指示灯说明,（四）工作方式,馈电开关有总馈电、分馈电之别，作总馈电使用时，漏电发生100ms动作，作分馈电使用时20ms动作。,（三）工作原理,煤矿电工机械工业出版社,第七章煤矿电气设备的控制,第三节煤矿用隔爆馈电开关,煤矿电工机械工业出版社,第七章煤矿电气设备的控制,第三节煤矿用隔爆馈电开关,三、PBG1系列矿用隔爆型高压真空馈电开关,PBG1系列矿用隔爆型高压真空馈电开关主要用于具有爆炸性气体及粉尘的煤矿井下，在交流50Hz额定电压10kV额定电流630（400、200、100、50）A的线路中，作为供电系统的总开关或分支开关，也可作为大容量电动机不频繁起动之用。,（一）PBG1系列矿用隔爆型高压真空馈电开关的主要特点,5）开关外部进行保护参数调整及查询。,1）分体隔离开关及直压式触头设计，动热稳定性能好。,2）全功能数字化保护。,3）具备RS485计算机通信接口。,4）功率方向型与电流值筛选型漏电保护可选。,煤矿电工机械工业出版社,第七章煤矿电气设备的控制,（二）工作原理,煤矿电工机械工业出版社,第七章煤矿电气设备的控制,第四节煤矿用隔爆电磁起动器,煤矿用隔爆电磁起动器是一种组合电器，它将隔离开关、接触器和控制、保护装置等元件装在隔爆外壳中，用于控制和保护煤矿井下电动机。适用于有瓦斯、煤尘爆炸危险的矿井中。,煤矿安全规程第四百五十四条规定控制40kW以上的电动机，应采用真空电磁起动器控制。,对煤矿用隔爆型电磁起动器的一般要求,1）外壳必须满足煤矿用隔爆设备所规定的要求。,2）主接触器不仅能接通、断开有载动力负荷，而且要求能切断短路故障电流，还要有足够的机械寿命以适应频繁起动。,3）有较完善的保护装置，一般设有过载、短路、欠电压、漏电保护，有些还设有断相、漏电闭锁或具有选择性的漏电保护等。,4）实现就地控制、远距离控制、联锁控制和顺序控制方式。,5）控制电路要求动作可靠、操作方便，尽可能采用本质安全型控制电路。,煤矿电工机械工业出版社,第七章煤矿电气设备的控制,第四节煤矿用隔爆电磁起动器,一、QC83-80型煤矿用隔爆磁力起动器,（一）适用范围,这种起动器用来控制40KW（额定电压660V或380V）以下的鼠笼型异步电动机，如煤矿井下局部通风机、小水泵、绞车等。,煤矿电工机械工业出版社,第七章煤矿电气设备的控制,第四节煤矿用隔爆电磁起动器,（二）电气系统及结构,矿用隔爆电磁起动器的电气安装接线图,矿用隔爆电磁起动器的电气工作原理图,煤矿电工机械工业出版社,第七章煤矿电气设备的控制,第四节煤矿用隔爆电磁起动器,（三）工作原理,1.就地控制,将安装在绝缘板前部的2号、5号接线柱用导线短接，2号、9号线连通或同时接地。,2.远方控制,将2、5接线柱断开，从负荷接线口将1、2、9用控制电缆引出，接到远方按钮上。,煤矿电工机械工业出版社,第七章煤矿电气设备的控制,第四节煤矿用隔爆电磁起动器,3.电动机正反转控制,变换隔离开关QS手柄的位置，使电动机的三相电源的相序改变，就可以实现电动机的反转。,4.联锁控制,联锁控制是指多台工作机械联合运行时，各个机械的控制应满足一定的操作程序。,煤矿电工机械工业出版社,第七章煤矿电气设备的控制,第四节煤矿用隔爆电磁起动器,（四）QC83系列电磁起动器的改造,用真空接触器改造QC83系列电磁起动器，提高了煤矿电气设备的技术水平。,1.QC83ZI-80（120）Ⅰ型电磁起动器,改进方法是用真空接触器更换空气接触器，并加装中间继电器和过电压保护组件。,煤矿电工机械工业出版社,第七章煤矿电气设备的控制,第四节煤矿用隔爆电磁起动器,2.QC83ZI-120Ⅱ型磁力起动器,改造方法在QC83ZI-80（120）Ⅰ型磁力起动器的基础上用JDB电动机综合保护装置更换限流继电器，JDB电动机综合保护装置具有过载、断相、短路、漏电闭锁等保护功能。,煤矿电工机械工业出版社,第七章煤矿电气设备的控制,合上隔离开关QS，如果电路绝缘良好，K2闭合，控制回路3、4两点接通。就地控制时，按下起动按钮ST，QV1闭合，电动机起动。当电动机过载、短路、断相时，JDB电动机综合保护装置的继电器K2接点3-4断开，起动器的K1继电器失电，其动合触点断开，真空接触器QV失电，主触头QV1断开，切断故障电路。,第四节煤矿用隔爆电磁起动器,煤矿电工机械工业出版社,第七章煤矿电气设备的控制,第四节煤矿用隔爆电磁起动器,二、QBZ-80（120、200）/1140（660、380）N煤矿用隔爆型可逆真空电磁起动器,（一）适用范围,适用于具有爆炸性气体（甲烷混合物）和煤尘爆炸性危险的煤矿井下，对矿用隔爆型三相鼠笼型异步电动机的起动、停止或反转控制，同时具有过载保护、短路保护、断路保护、失压保护、主回路漏电闭锁等功能。,煤矿电工机械工业出版社,第七章煤矿电气设备的控制,第四节煤矿用隔爆电磁起动器,（二）电气工作原理,1）起动QS合闸→（JDB对地绝缘电阻检测）绝缘正常→按起动按钮ZQA→ZJ线圈有电→ZC动作→ZC主回路接点吸合→电机运行→ZC2自保。反转按动FQA按钮→ZJ线圈无电→ZC断开→FJ线圈有电→FC主回路接通→电机反向运行→FC2自保。,2）停止按TA按钮→ZJ（FJ）无电→ZC（FC）断开→电机停止运行。,煤矿电工机械工业出版社,第七章煤矿电气设备的控制,第四节煤矿用隔爆电磁起动器,（三）故障,1.故障状态,2.故障分析与排除,（四）保养、维修,6）在井下进行维修磁力起动器时，不得带电操作维修，严禁带电开盖。,1）磁力起动器在使用期间应按煤矿的有关规定进行日常维修与保养。,2）磁力起动器应定期对隔爆结构进行检查、维修。,3）磁力起动器在运行三个月时对真空管进行真空度检查。,4）在井下运行后应定期在地面进行绝缘电阻测试。,5）磁力起动器在安装与维护时，不得用硬器敲击隔爆面及内部元件，不得随意拆卸内部元件及控制电路导线。,煤矿电工机械工业出版社,第七章煤矿电气设备的控制,第四节煤矿用隔爆电磁起动器,三、QBZ2х120、80/1140/660煤矿用隔爆型双电源双风机二回路真空电磁起动器,（一）适用范围,主要用于煤矿井下额定电压1140V、660V、380V，额定电流2х120、80A，频率50Hz的线路中，可以对两台风机分别控制，也可以控制一台风机，当其中一台因故障停机时另一台能自动起动，具有短路、过载、断相、漏电闭锁等保护功能，实现对电动机及相关线路的可靠保护。,1.电磁起动器的控制操作,2.磁力起动器的试验方法,3.磁力起动器的保护功能,（二）工作原理,煤矿电工机械工业出版社,第七章煤矿电气设备的控制,第四节煤矿用隔爆电磁起动器,工作原理电路图,煤矿电工机械工业出版社,第七章煤矿电气设备的控制,第五节煤矿井下机械的电气控制,一、局部通风机的控制,煤矿井下所使用的局部通风机主要是JBT型隔爆轴流式局部通风机，它的电动机为鼠型电动机，局部通风机的电动机属长时工作方式，起动简单，无须调速。,煤矿安全规程中规定在瓦斯喷出区域、高瓦斯矿、煤（岩）与瓦斯突出矿井中，所有掘进工作面的局部通风机都装设三专（专用变压器、专用开关、专用线路）、一闭锁（风电闭锁）设施，保证局部通风机可靠运行。,煤矿电工机械工业出版社,第七章煤矿电气设备的控制,第五节煤矿井下机械的电气控制,4）风电闭锁系统的组成、接线、操作简单。一个掘进工作面用多台局部通风机并联通风时，每台局部通风机必须能单独开、停，互不影响。,（一）对风电闭锁的要求,1）送电时，应先给局部通风机送电，再给掘进工作面其它电气设备送电。,2）停电时，应先停掘进工作面电气设备，再停止局部通风机。,3）起动、停止掘进工作面电气设备，不影响局部通风机正常运转。如果风机停止运转，掘进工作面电源也同时被切断。,多台局部通风机串联向一个掘进工作面通风时，从进风侧依次开动，进风侧风机不开，下一台风机应不能起动。,煤矿电工机械工业出版社,第七章煤矿电气设备的控制,第五节煤矿井下机械的电气控制,（二）风电闭锁的电控方法,1.单台局部通风机与掘进电源开关闭锁,局部通风机和掘进工作面电源开关均采用QC83-80型电磁起动器，变压器二次侧9号线接到8号接线柱上，辅助触点KM3的引出线接到9号接线柱上，这样，可以避免接触器36V回路短接，以保证安全。,煤矿电工机械工业出版社,第七章煤矿电气设备的控制,第五节煤矿井下机械的电气控制,2.多台局部通风机并联通风与掘进电源开关闭锁,两台局部通风机开关的辅助触点KM3串联后串接在掘进工作面电源开关控制回路内，只有两台局部通风机都起动后，掘进工作面电源开关才能起动。,煤矿电工机械工业出版社,第七章煤矿电气设备的控制,第五节煤矿井下机械的电气控制,二、小型绞车的控制,（一）工作原理,1）提起重锤，提升机准备工作,2）扳动鼓形控制器手把，提升机作提升、等速、减速、下放运行。,煤矿电工机械工业出版社,第七章煤矿电气设备的控制,第五节煤矿井下机械的电气控制,（二）联锁和保护装置,1）工作制动开关SWT。,2）安全制动开关SST。,3）过卷开关SL1、SL2、SL3。,4）紧急停车用脚踏开关SF。,煤矿电工机械工业出版社,第七章煤矿电气设备的控制,第五节煤矿井下机械的电气控制,三、电牵引采煤机的控制,（一）MGTY250/600-1.1D型双滚筒电牵引采煤机的组成,主要由滚筒、摇臂、牵引部、高压箱、主控箱和机架等部分组成。,1滚筒2摇臂3调高油缸4牵引部5泵站箱6主控箱7高压箱8机架9端头控制站10功能指示器11参数显示器12滑轮13控制按钮板,煤矿电工机械工业出版社,第七章煤矿电气设备的控制,第五节煤矿井下机械的电气控制,（二）MGTY250/600-1.1D型双滚筒电牵引采煤机的电气系统,电气系统由主回路、变频装置、监控装置、控制电源等部分组成。,煤矿电工机械工业出版社,第七章煤矿电气设备的控制,第五节煤矿井下机械的电气控制,1.变频装置,变频装置是两台牵引电动机调速电源，通过牵引电动机的变频调速达到调节牵引速度的目的。,2.监控装置,包括监测中心、控制中心及各种电源辅助设备,监测中心主要对采煤机进行工况监视，在线故障诊断时对实时数据进行记录、回放等，确保设备在恶劣环境下以最佳状态运行。它由PC104工业控制机、数字信号和模拟信号处理板及电源板组成。,控制中心主要对采煤机的各种动作进行控制，确保采煤机的起动、停止、左右牵引、左右滚筒升降调节等操作准确无误。,3.端头控制站,4.各种电源,煤矿电工机械工业出版社,第七章煤矿电气设备的控制,第五节煤矿井下机械的电气控制,（三）MGTY250/600-1.1D型双滚筒电牵引采煤机的控制,1.采煤机的起动,2.采煤机的停止,3．先导回路试验,4.输送机停止操作,5.摇臂升降,6.采煤机的牵引,7.除湿系统操作,8.采煤机的参数显示,（四）采煤机操作注意事项,煤矿电工机械工业出版社,第七章煤矿电气设备的控制,7-1什么是控制电器煤矿常用的控制电器有哪些7-2什么是控制线路的原理接线图和安装接线图7-3绘制控制线路图一般有哪些原则7-3什么是电磁起动器的就地、远距离和联锁控制说明控制原理。7-4对掘进工作面风电闭锁装置有哪些要求说明风电闭锁装置的接线和工作原理。,本章复习思考题,煤矿电工机械工业出版社,