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电牵引采煤机培训资料 MG400/930-GWD型 上海创力矿山设备有限公司 Shanghai Chuangli Mining Equipment Co.,Ltd. 2010年7月 1，产品介绍 2，930电气系统 电气系统框图 一、三种控制方式 对于整机的控制有三种人机交互方式遥控器、端头操作站、机身按钮。 遥控器操作人员可以随身携带；可以实现控制机组的牵停、方向、加/减速、主停、左摇臂升降（左摇控器）、右摇臂升降（右摇控器）控制。井下控制距离15米有效，为推荐使用的操作方式。 端头操作站置于采煤机两端；可以实现控制机组的牵停、方向、加/减速、主停、左摇臂升降左端头站、右摇臂升降右端头站控制。 机身按钮置于电控箱面板上，可以实现机组的主启、主停、牵引送电、牵引断电、牵启、牵停、方向、加/减速、运闭等控制。 当机组送上电后，遥控器控制指令、端头站控制指令、机身按钮控制指令并行给PLC开关量输入模块。 遥控器发出指令后，通过遥控器接收盒PA2-8将无线调制信号解调，并驱动相应的继电器动作，动作的节点信号输入给PLC开关量输入模块。 端头操作站发出指令后，通过端头站接收盒PA1将编码信号进行解码，经过译码并经过光电隔离后驱动相应的继电器动作，动作的节点信号输入给PLC开关量输入模块。 机身按钮操作直接将动作的节点信号输入给PLC开关量输入模块。 PLC组件得到输入指令信号后进行程序算法运算，输出相应的动作。 二、截割部分控制 对于截割部分的保护、控制包括恒功率控制与温度保护。 1.恒功率控制通过电流互感器检测各个截割电机的负载电流，得到的负载电流信号输入给PLC模拟量输入/输出模块，通过PLC程序算法实现恒功率控制； 2.温度保护通过植入电机内部的Pt100温度传感器，将温度信号输入给PLC温度检测模块RTD，通过PLC程序算法实现温度保护。 三、牵引部分控制 对于牵引部分的保护、控制包括牵启控制、速度控制、方向控制、漏电闭锁保护、电压异常保护及抱闸系统控制。 牵启控制 指通过机身按钮输入牵启指令，经过PLC程序算法处理,只有输入牵启指令后，方向信号才能从PLC输出。 速度控制 指通过三种控制方式输入速度指令，经过PLC程序算法处理输出0－10V电压信号的速度指令，直接送到变频器实现速度调节。 方向控制 指通过三种控制方式输入方向指令，经过PLC程序算法处理输出继电器节点信号，实现对变频器的方向控制。 漏电闭锁保护 指在变频器未送电之前，对变频器的输出进行漏电检测，当发现变频器的输出端对地绝缘小于7kΩ时，漏电闭锁保护动作，使得真空接触器无法吸合，使得变频器故障停止，并变频器断电，变频器的数字操作键盘显示EF3故障代码。 电压异常保护 指检测变频器的输入400V三相电压的过、欠压情况（15），当输入的三相电压超过整定范围时，使得变频器故障停止，并变频器断电，变频器的数字操作键盘显示EF3故障代码。 抱闸系统控制 对于大倾角工作面，机组运行于四象限状态，为了解决在牵停后机组失去牵引力下滑的问题，我们设计了抱闸系统实现机组在大倾角情况下的平稳启停及运行控制。 变频器运行过程 变频器得到运行指令时并不是直接松闸加速至给定速度值，从开始启动到已经运行，必须经历松闸时序过程。 当变频器得到运行指令时（给速度、方向），变频器输出一个3Hz电源给牵引电机供电，牵引电机此时有电流通过产生力矩将机组锁住，防止下滑。当变频器输出的负载电流达到设定值时（30额定电流），变频器发出松闸指令，控制制动电磁阀切换油路给制动器供油压。 由于制动器的松闸运动与油压的上升相对于电气来说速度很慢，制动器从闭合到打开需要一定时间，如果变频器发出松闸指令的一瞬间就加速至给定速度,则电机相当于堵转，所以变频器运行还需要松闸反馈信号，确保制动器打开后再加速运行。变频器发出松闸指令后开始等待，在2秒钟内收到压力继电器反馈回来的松闸确认信号，则变频器正常加速牵引，如果2秒钟内没收到松闸确认信号则变频器报SE3时序错误。 变频器停止及换向过程 当变频器停机或换向时也不是直接停止变频器后就报闸，牵停后到机组停住必须经历报闸时序过程；换向过程则包括报闸时序和松闸时序（反向）两个过程。 当给变频器牵停指令时，变频器先减速至抱闸频率3HZ，牵引电机此时有电流通过产生力矩将机组锁住，防止下滑。当变频器输出的负载电流下降至设定值时，变频器关闭松闸指令，制动电磁阀失电，制动器回油。变频器关闭松闸指令后开始等待，在2秒钟内松闸确认消失则变频器正常停止运行，如果在2秒钟时间后还有松闸确认则报SE4时序错误。 变频器换向过程就是停止过程和反向启动过程的结合。 四、采煤机控制、保护说明 ⑴ 恒功率自动控制 设置恒功率自动控制的目的是为了充分利用截割电机的功率，同时也不使电机超载而损坏。根据功率P＝UIcosψ公式，功率P正比于电流I。所以，采用2个电流互感器分别检测各截割电机的单相电流，就可以知道电机负荷状况，电流互感器输出0～10V标准信号，送入PLC进行比较，得到欠载、超载信号。当四台电机都欠载（P≤90％Pe）时，发出加速信号，牵引速度增加（最大至给定速度）；当任一台电机超载（P＞110％Pe）时，发出减速信号，直至电机退出超载区域。 其中 P截割电机实际功率 Pe截割电机额定功率 ⑵ 重载反牵控制 重载反牵引功能的设置是为了使采煤机避免严重过载，达到保护电机的目的。当任一截割电机负荷大于130％Pe时，通过PLC算法实现，使采煤机以给定速度反牵引一段时间10s后，再继续向前牵引。 ⑶ 截割电机热保护 在左、右共2个截割电机绕组内埋设有Pt100热电阻，热电阻直接接入PLC的RTD模块。当任一台电机温度达135℃时, 将截割电机额定电流值降为原来的70％运行, 达155℃时，PLC输出综合保护信号将采煤机先导回路切断，使整机停电。 ⑷ 牵引电机恒功率控制 变频器输出牵引电流信号经过PA7-3控制盒滤波后输入给PLC，当负载电流达到额定值的110时牵引减速，直至电机退出超载区域；当负载电流达到额定值的130时牵引故障停机。 ⑸ 无线电遥控原理 采用无线通信载波技术347.420和386.185MHz频段，在离采煤机一定范围内，左、右发射机分别控制左、右摇臂的升降，并共同控制牵引方向、牵引加、减速、牵引停止、采煤机急停。 ⑹ 端头控制原理 采用先进的数据编码调制技术，将端头站的控制命令传至电控箱，经过解码解调后驱动相应的继电器，其节点送入PLC来控制牵引方向、牵引加、减速、牵引停止、采煤机急停和左、右摇的的升降。 ⑺ 变频器工作原理 由交流异步电机的转速公式 n＝1-S60f1/ P 其中f1－定子供电电源频率 P－极对数（一定） S－转差率（一定） n－转速 所以在其它参数不变的情况，电机的转速与电源频率成正比，因此通过改变频率的方法即实现改变电机转速的目的。变频调速控制原理如图1.3所示 图1.3 变频调速控制原理 在正常电动状态下，电网电源经整流器转变为直流电压，直流电压再通过逆变器转变为频率、电压同步变化的交流电源，实现了对牵引电机转速的控制。 由于安装了能量再生单元，可使电动机在制动过程中产生的能量回馈给电网，实现牵引电机的四象限（正向电动，反向制动，反向电动，反向制动）运行，同时也实现节能目的。 运行指令通过控制器实现对整流器、逆变器及能量再生单元的控制。