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1国际标准编排法以章为单位单独编码的参考文献放每章末，与节同层次。附录与参考文献与“1”同层次者，放末章之后。2矿山机械设备电气控制《矿山机械设备电气控制》是煤矿电气自动化、矿山机电专业重要的专业课程教材，教材内容主要包括：矿山机械电气控制能力基础，电气控制基础知识、采煤机械电气控制、煤矿掘进装载机械电气控制、井下运输设备电气控制、矿山提升设备电气控制、矿山排水设备电气控制、矿山主通风机电气控制、矿山空气压缩机电气控制。选用内容力求适用最新，讲授方法：力求理论正确、思路清晰、简明扼要理论密切联系实际，教材以矿山机械设备电气控制常用基本电路为基础、由浅入深主要讲授当前煤矿普遍采用的电气控制电路结构、工作原理、选型计算、维修维护、运行管理等内容，教材采用、执行有关国家、行业最新专业技术标准及图形文字符号，讲授当前煤矿最新设备的电气控制理论及技术，以培养具有、改革创新、满足当前矿山机械设备电气控制专业技术人才为目标、以培养煤矿对矿山机械设备电气控制高技能应用型技术人才的要求为目的。读者对象：矿山机械设备电气控制是煤矿电气自动化、煤矿机电专业主干核心课程，可供煤炭行业同类本科及高职院校借鉴和使用，也可作为煤矿企业从事机电技术领域工作的工程技术人员，技术工人的培训教材和参考书。内容提要1、电气控制基础知识2、采煤机械电气控制3、煤矿掘进机械电气控制4、井下运输设备电气控制5、矿山提升设备电气控制6、矿山排水设备电气控制7、矿山主通风机电气控制8、矿山空气压缩机电气控制目录一、课程性质《矿山机械设备电气控制系统运行维护与检修》是矿山机电专业必修的一门专业核心课程，也是培养学生面向矿山通风、压气、排水、提升、运输等设备的电气操作、运行、维修维护等机电岗位服务的专业课程，具有很强的知识性、技能性和实践性。学生通过对本课程的学习，可以掌握煤矿大型设备的运行管理、维护检修的理论知识与专业技能，为毕业后从事煤矿企业的维修电工、机电区队技术员等岗位工作打下良好的基4.井下运输设备的电气控制3本节主要介绍带式输送机、刮板输送机的电气控制的用途、性能特点、常用控制设备型号含义、主要技术结构、主要技术参数、电路工作原理日常维护维修及操作使用方法等知识。本节培养的能力与技能：能根据使用场所和矿用电气设备的用途、结构、性能特点合理选择矿用带式输送机、刮板输送机电气设备的类型；能够根据矿用电气设备的结构、性能、电路原理，分析、判断并处理电气故障；能正确合理地使用、维护、操作、检修矿用电气设备。4.1带式输送机输送机的电气控制4.1.1概述带式输送机已经成为煤矿主要的生产运输设备,是煤矿最理想的高效连续运输设备，与其他运输设备（如机车类）相比，具有输送距离长、运量大、连续输送等优点，而且运行安全、可靠，易于实现自动化和集中化控制，尤其对高产高效矿井，带式输送机已成为煤炭开采机电一体化技术与装备的关键设备。带式输送机主要特点是机身可以很方便的伸缩，设有储带仓，机尾可随采煤工作面的推进伸长或缩短，结构紧凑，可不设基础，直接在巷道底板上铺设，机架轻巧，拆装十分方便。当输送能力和运距较大时，可配中间驱动装置来满足要求；见图4－1煤矿DSJ系列可伸缩带式输送机实物图。根据输送工艺的要求，可以单机输送，也可多机组合成水平或倾斜的运输系统来输送物料。煤炭在生产过程中，煤炭从采掘工作面顺槽、巷道到盘区运输巷道、运输大巷、主运输巷道、到地面煤仓生产过程中、大多数煤矿采用带式输送机完成煤炭的运输任务。一个采区内的带式输送机总数往往可达十几台。根据《煤矿安全规程》带式输送机应有专人操作；如果采用一人控制一台输送机的方式占用了大量人员。而且输送机线的起动停止需要提前发信号，时间较长，工作配合得不好，信号出现失误，还容易发生事故。为了精简人员，提高劳动生产率与生产安全，输送机线最好采用集中控制。图4－1煤矿DSJ系列可伸缩带式输送机实物图按照《煤矿安全规程》要求带式输送机必须设置主要用来监测输送带速度、轴温、烟雾、4堆煤、横向撕裂、纵向撕裂、跑偏、打滑、电机运行状态、煤仓煤位等，并实现逆煤流启动，顺煤流停止等闭锁控制和安全保护、地面远程调度与控制、输送带火灾监测与控制等功能的系统。带式输送机具有长运距、大运量、连续输送等优点,且运行可靠,易于实现自动化集中控制。带式输送机已成为煤炭高效开采的关键设备。当前我国煤矿带式输送机向长运距、高带速、大运量、高电压、大功率的方向发展。4.1.1煤矿用带式输送机的电气控制方式带式输送机专用电动机带式输送机目前正朝着大功率、高电压、长距离、大运量、高速度方向发展,单机总功率达到5000kW、输送长度达到10km以上、运量超过5000t/h、运行速度超过5～6m/s的带式输送机已经在煤矿得到实际应用。对于大型带式输送机,除了要求合理确定驱动功率、数量与布置形式外,还必须解决输送机的启动问题。启动过程是一个加速过程,其加速度由零增加到最大又下降到零,输送带发生黏弹性变形,处于不稳定状态而产生动张力。带速越高、启动时间越短,动张力也就越大,造成的瞬时冲击也越大,严重时将会损坏输送带与其他原部件。如果有足够长的启动时间,并对启动速度加以控制,使动张力降至最低,就可消除瞬时冲击。如何合理地选择大型带式输送机的启动方式,成为煤矿用带式输送机的电气控制方式面临的实际技术问题。4.1.2带式输送机对电气控制的要求带式输送机的驱动功率大，大运量、长距离有时需用多台电动机驱动，且多采用中、高压供电，因此在对电机的驱动控制方面有着许多更高的和特殊的要求，主要有以下几点：4.1.1.1电机的启动电流要小，以减少对电网造成大的冲击，避免造成输送机重载启动困难和对传动设备的猛烈冲击；同时减小对电网上其他设备正常工作的影响。4.1.1.2电机的启动力矩要大，特别是要保证重载启动时有足够的力矩。4.1.1.3动控制装置长期运行的可靠性要高。4.1.1.4多电机驱动时功率平衡的精度要高。4.1.1.5保证多电机驱动时各电机速度同步的精度要高。4.1.1.6起、制动过程要平稳，以避免胶带和滚筒之间的打滑现象。4.1.1.7驱动控制方式有利于节能降耗。4.1.1.8使用方便，维护成本低，提高整个系统的运营效益。4.1.3带式输送机直接启动的电气控制设备（矿用隔爆型电磁启动器）带式输送机通常采用YBS(DSB、JDSB)系列带式输送机用隔爆型三相异步电动机及YBSD系列矿用隔爆型双速三相异步电动机配套；其直接启动通常采用矿用隔爆型电磁启动器（图4－2矿用隔爆兼本质安全型真空电磁起动器外形实物图）控制。这种电磁启动器是一种低压组5合电器，保护器采用了先进的微处理器，高精度的数据处理及先进的保护算法、保护精度高，反应速度快；能完成漏电闭锁、欠压、过压、三相不平衡、过载、短路、风电闭锁、瓦斯闭锁等多种保护功能。采用4×4汉字字符液晶显示器，配合菜单式人机交互界面，操作直观简便；运行时实时显示当前三相电流和系统电压及开关运行状态，显示信息丰富。各项保护功能参数均可以通过菜单选择调整，适用范围广，保护精度高。具有“记忆”功能，每次调整的各项保护功能参数均记忆保存，下次送电或系统复位时自动提取上次设定的参数，而且保护器还能记忆当前故障信息。保护器具有软硬件自检功能，如有问题，系统给出相应的出错信息。通过门板上钮子开关的拔位可以方便执行远控、近控功能。可选择数据通信接口与控制系统联接，根据用户通讯协议要求可以配备通信接口；由于它控制方便、保护完善，所以在煤矿井下广泛使用。4.1.3.1矿用隔爆型电磁启动器控制的原理：如图4-4所示；它可以实现：（1）近控（就地控制）：利用起动器自身所带的起动和停止按钮来控制电动机，称为近控。（2）远方控制：外接按钮控制，用于集中控制，维修时用。（3）连锁控制：它是一种让多台机械，按一定的顺序起动的控制方法。图4－2矿用隔爆兼本质安全型真空电磁起动器外形实物图4.1.3.2型号组成及其代表意义64.1.3.3总体结构及主要元器件的作用起动器的隔爆外壳呈方形，见图4－3矿用隔爆兼本质安全型真空电磁起动器外形结构图：（1）用4只M12的螺栓与撬形底座相连，隔爆外壳上、下两个空腔，分别为接线腔与主腔；接线腔在主腔的上方，它集中了全部主回路与控制回路的进出线端子，主回路电源进线端子上罩有防护板；接线腔两侧各有两个主回路进、出线喇叭口，可引入电缆外径为Φ28-Φ63的电缆；控制线引入装置可通过外径Φ9～Φ23的电缆。主腔由主腔壳体与前门包容组成，主要装有主体芯架和隔离换向开关，前门采用快开门结构。（2）前门上装有起动按钮SB、停止按钮SBS以及保护器整定按钮，设有SB3漏电试验按钮、SB2短路试验按钮。图4－3矿用隔爆兼本质安全型真空电磁起动器外形结构图4.1.3.4工作原理(见图4－4矿用隔爆兼本质安全型真空电磁起动器电路原理图)（1）起动前：单机远控：远控按钮按图示分别接开关的51、52、53接线端子，双机（或多机）联控：本机的43、44、45、35、48分别与下台的52、53、51、46、47按图示对应联接；本机7的远控按钮按图示接51、52、53，钮子开关SA为远、近控选择开关；单机、联控选择开关拨位后，内部参数设置为联机，根据选取的控制方式，确定SA的倒向，近控按前门起动按钮即可，远控必须按电气原理图接按钮开关，合上换向开关，控制变压器有电，说明控制电源有电，正常情况下保护器触点吸合为起动作好准备。（2）起动：双机联控：本台和下台的SA都打到远控位置，本台设置为联控，下台设置为单机，进入双机联控运行，在此期间只要有1台起动器因故停机，则另一台起动器将自动关机；如果在起动过程下台未正常起动，则本机也自动关机，这些功能特别适合大功率双机驱动的刮板运输机和其他联动工作机械，（联控时控制电缆最大长度不大于300m）；单机（远控）与（近控）：过程与双机联控基本相同，只不过是与下台无关而已。（3）停止：故障停止，在工作中一旦发生失压、欠压、三相不平衡、过载、短路等故障，则保护器接点BH断开→KA线圈无电释放→KA-1断开→KM线圈失电→KM主触头断开→电机断电停止；人工停止：按动前门上的停止按钮SBS→KA线圈无电释放→同时KM线圈失电→KM主触头断开→电机断电停止；按下起动器外壳右侧的紧急停止按钮SBS1也可以停止接触器，达到紧急停机的目的。（4）起动器具有失压、欠压、三相不平衡、过载、短路、漏电闭锁等保护功能和相应的故障显示以及电源、运行、联控等工作状态显示；多台起动器正序延时起动，逆序停止直至第1台；起动器设有试验开关，可在运行前对控制线路和保护线路进行检查，起动器工作制为8小时工作制，操作频率在120次/小时之内。8图4－4矿用隔爆兼本质安全型真空电磁起动器电路原理图4.1.3.5主要技术参数(1)额定工作电压：380V、660V、1140V。9(2)额定工作电流：200A、315A、400A。(3)额定工作制：断续长期工作制。(4)操作方式：电动合闸、电动分闸。(5)主要参数与电缆外径见表4-1。表4-1产品型号额定电压（V）额定电流（A）控制电动机最大功率（kW）引入电缆外径（Φ，mm）重量（kg）380V660V1140V主电路控制电路QJZ2-200380、660、1140200100165200Φ28-Φ63Φ9-Φ23225QJZ2-315315155260315QJZ2-4004002003304004.1.3.6起动器保护功能的特性参数(1)额定电流工作值：本保护器有极宽的额定电流范围，整定范围从5～400A。额定电流小于60A时，调节步长为1A；大于60A时，调节步长为5A。(2)欠压保护：保护可整定为50～85％额定电压值，动作时间为1S～240S可调；过压保护：保护可整定为110～130％额定电压值，动作时间5S。(3)过载保护：动作时间见表4-2。表4-2过载倍数动作时间起始状态复位方式周围环境温度1.052h不动作冷态+20℃1.205～20min热态手动+20℃1.501～3min热态手动+20℃6.008～16s冷态手动+20℃(4