矿山电工学(5控制)第五章井下设备电气控制

第五章井下设备电气控制第一节控制基础第二节控制图及常用控制方法第三节矿用隔爆磁力起动器第四节采煤机组的控制第五节掘进机械的电气控制矿山电工学53~1控制基础~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~5-1控制基础本节简介：一、电气控制：二、控制电器：1、接触器：2、继电器：3、主令电器：4、控制器：一、电气控制：所谓电气控制就是利用一些装置或起动器来控制用电设备的起动、停车、正转、反转、调速等，称之为电气控制。用来实现以上功能的电器称为控制电器。二、有关控制电器介绍：1、接触器：接触器是一个由电磁铁带动触点动作的一种开关，在电路中，起着接通或切断主电路的作用。①直流接触器：如图5-1所示P225。②交流接触器：如图5-2所示P226。矿山电工学5-1直流接触器图直流接触器结构示意图矿山电工学5-1图交流接触器的外形与结构矿山电工学5-1矿山电工学5-1接触器的工作原理当电磁线圈通电后，线圈电流产生磁场，使静铁心产生电磁吸力吸引衔铁，并带动触头动作：常闭触头断开，常开触头闭合，两者是联动的；当线圈断电时，电磁吸力消失，衔铁在释放弹簧的作用下释放使触头复原：常开触头断开，常闭触头闭合。矿山电工学5-1接触器的图形符号和文字符号：低压电器的型号表示法国产常用低压电器的全型号组成形式如下：特殊环境条件派生代号，用字母表示辅助规格代号，用字母表示派生代号，用一个字母表示基本规格代号，用字母表示特殊派生代号，用一个字母表示设计代号，用数字表示类组代号，最多三个字母接触器的型号、含义3~1控制基础~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~2.继电器：继电器是一种灵敏的小型自动控制电器，一般用在控制回路中。它能根据主回路参数的变化（如电流、电压、时间、压力等）使其连接点断开或接通，达到控制的目的。①电磁式电流、电压继电器：如图5-5所示P227。②时间继电器：如图5-7所示P227。3.主令电器：在控制电路时，起到发号施令作用的电器称之为主令电器。如图5-9所示P228。4.控制器：通常用于电动机的启动或调速。如图5-10所示P229。矿山电工学5-1矿山电工学5-1矿山电工学5-1结构工作原理在按下按钮帽令其动作时，首先断开动断触点，再通过一定行程后才接通动合触点；松开按钮帽时，复位弹簧先将动合触点分断，通过一定行程后动断触点才闭合。按钮的结构及工作原理矿山电工学5-1矿山电工学5-1矿山电工学5-1常用低压控制电器分类接触器交流接触器直流接触器继电器电磁式继电器电压继电器中间继电器电流继电器热继电器时间继电器直流电磁式空气阻尼式电动式电子式温度继电器速度继电器压力继电器开关电器低压断路器刀开关装置式开启式智能式行程开关直动式滚动式微动式熔断器管式螺旋塞式快速式其它电器(如按钮、指示灯等)3~1控制基础~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~本节小结：一、电气控制：二、控制电器：1、接触器：2、继电器：3、主令电器：4、控制器：矿山电工学5-13~2控制图及常用控制方法~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~5-2控制图及常用控制方法本节介绍：看图：1、原理图；2、安装接线图；绘图：常用控制方法：单向控制；双向控制。一、分类：原理图：包括主回路、控制回路、辅助回路。安装接线图：元件位置，接线位置。（一）原理图：1、主回路：为用电设备提供动力电的回路为主回路。2、控制回路：提供给接触器线圈和继电器线圈的电流（电压）回路为控制回路。3、辅助回路：主要指信号、测量和保护等回路。（二）安装接线图：为安装和施工提供的图。矿山电工学5-23~2控制图及常用控制方法~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~二、绘图原则：1、分成主回路，控制回路，辅助回路来绘制；2、用规定的图符表示元件表5-2所示P231；3、接点位置按无电状态画出；4、交叉电气接点画上黑点。三、常用控制方法：1、单向控制：当工作机械只要求或只允许电动机正常工作时间向一个方面旋转时，就须用单向控制线路，如井下的水泵、局扇等。如图所示。2、双向控制：也就是我们常说的电动机正反转的控制，企业需要正反转的设备有很多，如提升机、天车、车床等。一般用换相序来实现，如图所示。矿山电工学5-23~2控制图及常用控制方法矿山电工学5-2在Ss双向3~1控制基础~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~本节小结：一、控制图分类：二、绘图原则：三、常用控制方法：矿山电工学5-23~3矿用隔爆磁力起动器~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~5-3矿用隔爆磁力起动器磁力起动器是一种组合电器，主要由隔离开关、接触器（真空断路器）、保护装置（综保器、熔断器、过流—过热继电器）、按钮等元件组成一个整体，装在符合防爆要求的外壳中，用来控制和保护单台电动机。本节简介：第一、QBZ系列;第二、BQD系列；第三、QJZ系列；第四、KJZ3-1500/3300组合开关。一、QBZ系列：㈠QBZ-80（120、200）-660（380）型隔爆真空磁力起动器：1、符号含义：QBZ-□-□NQ--起动器；B--隔爆；Z--真空；□--额定电流；□--额定电压；N—可逆。2、结构：如图所示。由壳体和真空本体组成，隔离开关手柄与停止按钮和前盖有机械闭锁。矿山电工学5-3QBZ-200-660型真空电磁启动器结构图真空管矿山电工学5-3隔离开关手柄电动机综保器接线箱3~3矿用隔爆磁力起动器~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~3、功能：起动、停止、手动正、反转。4、控制方法：有三种：近控、远控、连锁控制。5、保护：过负荷、短路、断相、漏电闭锁、过电压、失压。6、控制原理：（1）近控：如图5-13所示P234。①控制方法选择与接线：SA旋至“近”，2号、5号端子连接。②启动：按下S2—TC上4—JDB的触点—K—S21—5—2—9—TC下；使K有电—K1、K2闭合--KM有电—KM1闭合—启动。③停止：按下S1—K失电--K1、K2断开—KM失电--KM1断开—停止。④故障时：JDB断开—K失电--K1、K2断开—KM失电--KM1断开—停止。矿山电工学5-3（2）远控：如图5-15所示P236。①SA旋至“远”，1号接起动按钮端，2号公共端、9号接停止按钮端。②启动：按下S3--TC上4—JDB的触点—K—SA1—1==S3—S4—9—TC下；使K有电—K1、K2闭合--KM有电—KM1闭合—启动。③停止：按下S4(S1)—K失电--K1、K2断开—KM失电--KM1断开—停止。④故障时：JDB断开—K失电--K1、K2断开—KM失电--KM1断开—停止。(3)联锁：如图5-14所示P235。①6号接下一启动器的1号，13号接下一启动器9号端子。②先起动第一台才能起动第二台，停第一台两台同时停。用第一台的KM4来实现。矿山电工学5-3矿山电工学5-3矿山电工学5-3矿山电工学5-33~3矿用隔爆磁力起动器~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~㈠QBZ-80-660（380）N型隔爆真空可逆磁力起动器1、用途：小绞车2、功能：起、停、电动正反转3、控制方法：远控4、保护：过负荷、短路、断相、漏电闭锁、过电压、失压。5、闭锁方式：利用辅助接点和按钮作联锁的控制方式6、控制原理：如图3-16所示P237.①准备：合上QS—TC有电—ZB有电—对电动机和相关线路进行绝缘检测，为电动机起动做准备。②正转：按下SB2--TC2端—ZB4—ZB3—SB1—RKM2—1—2—QI--FWKM1--QI2—4—3—3—SB3—SB2—2SB4—9—TC1端。FWKM有电，FWKM3和FWKM2断开，解漏和闭锁，FWKM闭合，电动机正转。（反转、停止自己分析）。矿山电工学5-3矿山电工学5-33~3矿用隔爆磁力起动器~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~二、BQD10系列矿用隔爆真空磁力起动器：1、组成：壳、芯、托架2、种类：这种起动器的额定电流有80、120、200A三种，电压有380V、660V、1140V三种。3、用途：多用综采工作面4、功能：起、停、换向5、控制方法：近、远、程控6、保护功能：失压、过载、断相、短路、漏电闭锁。7、技术参数：表5-4所示P238.8、控制原理：如图5-17所示P239.（自己分析）矿山电工学5-3矿山电工学5-3矿山电工学5-3三、QJZ系列起动器（一）QJZ-80-400型：图1、组成：壳、芯、托架2、种类：这种起动器的额定电流有80---500A多种，电压有380V、660V、1140V三种。3、用途：多用综采工作面4、功能：起、停、5、控制方法：近、远、程控6、保护功能：失压、过载、断相、短路、漏电闭锁。7、技术参数：表5-5所示P241.8、控制原理：如图5-18所示P242.（自己分析）（二）QJZ-2×400型：图5-19所示P244.（不讲）QJZ-200/1140型矿用隔爆兼本质安全型真空电磁启动器QJZ-200/1140型真空电磁启动器外形图矿山电工学5-33~3矿用隔爆磁力起动器~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~矿山电工学5-3矿山电工学5-3矿山电工学5-3四、KJZ3-1500/3300组合开关1、组成：壳、芯、托架2、种类：这种起动器的额定电流有400---1600A多种，电压有3300V一种。3、用途：多用综采工作面4、功能：起、停、5、控制方法：近、程控6、保护功能：失压、过载、断相、短路、漏电闭锁。7、技术参数：表5-6所示P248.8、控制原理：如图5-21所示P250.（自己分析）3~3矿用隔爆磁力起动器~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~本节小结：一、QBZ系列磁力起动器：二、BQD10系列磁力起动器：三、QJZ系列磁力起动器：四、KJZ3-1500/3300组合开关：矿山电工学5-33~4采煤机组的控制~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~3-4采煤机组的控制本节简介：综采工作面的双滚筒采煤机的控制。1、MLS3—170S型；2、MGTY250/600-1.1D型。矿山电工学5-43~4采煤机组的控制~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~一、双滚筒采煤机的控制：（MLS3-170）1、主要电气设备及结构组成：图5-23所示P253.⑴电动机（08）：⑵牵引部隔爆箱（01）：⑶三位四通阀隔爆箱（06）：⑷中间控制箱（05）：⑸电缆接线箱（07）：⑹七芯屏蔽动力电缆：2、控制系统组成和功能：⑴电路的组成：a、电动机主电路及起动、停止控制回路：图5-24所示P254.b、牵引调速和换向回路：图5-25所示P254.c、滚筒调高和机身调斜回路：图5-25所示P254.d、恒功率自动调节回路：图5-26所示P258.矿山电工学5-4图5-23矿山电工学5-43~4采煤机组的控制~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~⑵控制功能：a、采煤机起动、停止：b、紧急停车和故障自锁：7SB1、5SB2、8SB2自锁式按钮来实现。c、隔爆开关空载切断或接通时的自锁：8SB2来实现。d、滚筒升降、牵引调速、机身调斜：牵引调速和换向回路、滚筒调高和机身调斜回路来实现。e、恒功率自动调节：恒功率自动调节回路来实现。矿山电工学5-43~4采煤机组的控制~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~3、双滚筒采煤机的控制：⑴起动与停车：如图5-24所示P254.a、起动：按下8SB1使1K有电，又使2K′有电,从而使KM有电，电动机起动。b、停