S150掘进机电气系统

S150掘进机电气系统目录第一节概述第二节掘进机电控装置结构与性能第三节掘进机电控装置工作原理第四节掘进机电气控制系统操作方法及过程2第一节概述S150J掘进机属S100、S200M的同系列机型，能实现连续切割、装载、运输作业。S150J掘进机在设计上有以下特点：整机结构合理，各大部件均采用框架结构件；电气控制系统采用可编程控制器，监测系统采用工控计算机，显示系统采用液晶和LED显示，用来显示电动机的运转状态、各种故障、工作电流、截割计时等；截割电机为双速水冷电机，有热敏保护。电气系统实现了稳定性好，操作与维修方便，运行安全可靠等特点。掘进机电气系统主要由截割电机、油泵电机、第二运输机电机、急停按钮、防爆电铃、照明灯、掘进机电气控制系统等组成。各电气元件参数如下：1、截割电机型式：隔爆、水冷双速、双鼠笼异步电动机规格型号：YBUD－150／80－4／8H级绝缘，连续工作制额定电压：1140V额定功率：150／85KW额定电流：90／59A2、油泵电机型式：隔爆、风冷、双鼠笼异步电动机规格型号：YBU－55H级绝缘，连续工作制额定电压：1140V额定功率：55KW额定电流：35A3、第二运输机电机型式：电滚筒规格型号：YB11－160－8050额定电压：1140V额定功率：11KW额定电流：10A4、急停按钮规格型号：AB－1附带锁紧装置额定电压：250V3额定电流：5A用途：用于紧急停机5、防爆电铃型式：矿用隔爆型规格型号：BAL1－127／150额定电压：AC127V用途：开机信号，启动报警6、照明灯：3盏型式：矿用隔爆型规格型号：KBJ－60／24V额定电压：AC24V功率：60W7、电控箱型式：矿用隔爆兼本质安全型规格型号：KXJ2－1140E主回路电压：AC1140V控制回路电压：AC220V、AC127V、AC100V、AC24V输出分路数：4路8、操作箱型式：矿用隔爆兼本质安全型规格型号：TJI－24E控制回路电压：DC24V本安回路最大短路电流：1A本电气系统适用环境：1、海拔高度不超过2000米；2、周围空气温度-20℃～+40℃；3、周围空气相对湿度不大于95%（+25℃）；4、无破坏绝缘的气体或蒸汽的环境中；5、与水平安装倾斜度不超过15°；6、污染等级3级，安装类别Ⅲ类。4第二节掘进机电控装置结构与性能KXJZ-148/1140E矿用隔爆兼本质安全型掘进机用电控装置是S150掘进机的控制核心，它控制着掘进机电动机的运转、停止、行走以及提供照明电源和各种保护等。该装置包括KXJZ-148/1140E矿用隔爆兼本质安全型掘进机用电控箱（以下简称电控箱）和TJ1-24E矿用隔爆兼本质安全型掘进机用操作箱（以下简称操作箱）。一、电控箱技术参数及型号含义1、技术参数额定电压：1140V额定电流：148A外形尺寸：1800×530×820(mm)额定功率：216KW冷却方式：自然冷却2、型号含义KXJZ-1140E掘进机用额定电压设计序号隔爆兼本质安全型控制箱二、电控箱结构与性能电控箱整体为长方形，箱门和上盖均用螺栓与箱体紧固。电控箱分为上腔和下腔，上腔为接线腔室，接线腔内装有一组三相电源接线端子，一组截割电机高速负荷接线端子、一组截割电机低速负荷接线端子、泵电机负荷接线端子、煤电钻电源接线端子和十二件七芯控制接线端子，另外设置两个接地接线端子。在其左右后三个壁上设置大小不等的十九个接线嘴，通过电缆经接线嘴与电源、负载及其它元件相连。下腔为隔爆腔室，隔爆腔室内装有驱动板、控制板、显示板。驱动板安装在隔爆腔室后面，为螺栓固定式结构，主电路的电器元件：隔离换向开关QS，控制变压器T1；交流真空接触器KM1、KM2、KM3、KM4；截割电机5电流互感器、二运电机电流互感器、泵电机电流互感器、各接触器负荷侧的阻容吸收装置均安装在这块板上。位于隔离开关左侧安有掘进机安全预警装置。控制板安装在前门上，它分为两块。在左侧门上分别装有PLC-BI控制器、PLC-BII控制器、PLC-BF辅助控制器及控制连线。在右侧门上分别装有漏电检测单元、控制中间继电器J1、J2、J3、J4、J5及本安电源等元器件。显示板安装在门体上，主要是LED显示和液晶显示。两个LED分别用来显示电动机的运转状态及各种故障；两个液晶显示分别显示截割电机工作电流及截割计时。三、电控箱元器件性能及参数1、隔离换向开关隔离换向开关控制掘进机电源的接通、分断与换向作用。隔离换向开关的触头装有消弧装置，掘进机进行检修或查找故障时，应将此开关打至停止位置后，方可打开前门。当出现紧急故障时，可以操作此开关切断掘进机电源。隔离换向开关主要参数：型号：KGH－400额定电压：1140V频率：50HZ额定电流：400A极限分断能力：4000A2、控制电源变压器为控制系统提供工作电源。控制变压器主要参数：型号：BK－1600额定电压：初级1140V、660V；次级220V、120V、100V、24V频率：50Hz～60Hz容量：初级1600VA、次级1250VA、350VA3、截割电机高速接触器控制截割电机高速的启停，它吸合与释放分别接通、断开截割电机高速电源。型号：CKJ－250额定电压：1140V6额定电流：250A控制电压：220V4、截割电机低速接触器控制截割电机低速的启停，它吸合与释放分别接通、断开截割电机低速电源。型号：CKJ－250额定电压：1140V额定电流：250A控制电压：220V5、油泵电机接触器控制油泵电机的启停，它吸合与释放分别接通、断开油泵电机电源。型号：CKJ－125额定电压：1140V额定电流：125A控制电压：220V6、二运电机接触器控制二运电机的启停，它吸合与释放分别接通、断开二运电机电源。型号：CKJ－125额定电压：1140V额定电流：125A控制电压：220V7、截割电机电流互感器时刻检测截割电机的运行电流值，成正比的转换后送入辅助控制器，从而实现对电动机的过载、短路及断相保护功能。型号：LMK（BH）0.66CT电流比：400／5准确度：0.5级一次侧绕组1匝额定负荷：5VA8、油泵电机电流互感器时刻检测油泵电机的运行电流值，成正比的转换后送入辅助控制器，从而7实现对电动机的过载、短路及断相保护功能。型号：LMK（BH）0.66CT电流比：200／5准确度：0.5级一次侧绕组1匝额定负荷：5VA9、第二运输机电机电流互感器时刻检测二运电机的运行电流值，成正比的转换后送入二运控制器，从而实现对电动机的过载、短路及断相保护功能。型号：LMK（BH）0.66CT电流比：200／5准确度：0.5级一次侧绕组3匝额定负荷：5VA10、阻容吸收装置型号：RC－1140，用于吸收电动机产生的高频谐波。11、本安电源模块为控制器及操作箱提供本安工作电源。型号：CSTI－I防爆型式：Ex（ib）I额定电压：初级85～264V，次级输出本安12V本安最高开路电压：12.5V本安最大输出电流：1.3A12、漏电保护器对截割电机、油泵电机、二运电机实现漏电闭锁保护。型号：S100－SA额定电压：220V13、掘进机安全预警装置为掘进机截割电机启动、过载，油泵电机启动提供语言告警。及对掘进机前进、后退、停止提供控制及语言告警。814、中间控制继电器J1－J4为接触器控制继电器，型号为SENMENS：220V。受执行控制器的控制，它的常开接点闭合与断开，控制接触器的吸合与释放。15、主控制器型号：S100－MC，是掘进机的主控制单元，对系统实现过压、欠压、瓦斯、水流量保护，对油泵、截割电机实现过载、短路、缺相保护及启停控制。16、二运控制器型号：S100－TC，控制第二运输机电机的启停，并对二运电机实现过载、短路、缺相保护。17、辅助控制器型号：S100－AN，辅助主控制器对截割、油泵电机实现过载、短路、缺相保护。18、电流液晶表型号：ZY－XS1，配合主控制器显示掘进机的工作电流。19、计时液晶表型号：ZY－XS1，配合主控制器显示掘进机的运行时间。20、运转状态LED显示板配合主控制器，显示掘进机各电机的运转状态。21、故障LED显示板配合主控制器，显示掘进机出现的各种故障状态。四、电控箱系统功能1、电控箱能完成以下保护功能：过流保护、截割电动机的过热保护、过压保护、漏电保护、欠压保护、瓦斯保护、水流量保护、缺相保护。2、电控箱的联锁功能截割电动机高低速之间具有电气互锁。油泵电动机启动前要进行语言报警，延时后油泵电动机启动。截割电动机的启动“报警”，只有当油泵电动机启动后才能发出；截割电动机启动前必须发出“报警”信号，“报警”鸣响延时到设定的时间后截割电动机才能启动，截割电动机启动后，报警自动停止。系统可实现第二运输机的单动和联动，当“单/联动转换”开关指向“单动”时，第二运输9机可以单独启动，停止；当“单/联动转换”开关指向“联动”时，第二运输机启动、停止按钮失去作用，第二运输机和第一运输机的“联动”，当第一运输机运行时，第二运输机随之启动，第一运输机停止时，第二运输机也停止。3、电气控制系统可以满足以下要求：电压值为75%～115%Ue时，电气系统中的各种电器元件均能可靠的工作，当电压降到额定值的60%时，处于吸合状态的电磁元器件不应释放。当矿井瓦斯含量超过额定值时，用瓦斯含量检测断电仪提供信号后，系统能自动停电，当瓦斯含量达到需要报警规定值时，系统能显示“瓦斯保护”。当截割电动机冷却水流量不足时，通过流量传感器提供信号后，系统显示“水流量不足”，并断电。五、操作箱技术参数及型号1、技术参数防爆形式：隔爆兼本质安全型本安回路最高开路电压：15V本安回路最大短路电流：1A工作电压：DC24V基本外形：630×225×305(mm)2、型号含义TJI–24E掘进机用额定电压设计序号隔爆兼本质安全型操作箱六、操作箱结构与性能操作箱为隔爆兼本安型电气设备，其防爆壳采用钢板焊接而成。壳体分为隔爆腔和本安腔。在隔爆腔内安装有液晶显示屏，通过进线嘴用6芯屏蔽电缆与电控箱相连。液晶显示屏起到监视和参数设定的作用，通过它可以了解到掘进机的10工作、故障以及电动机的一些参数等，同时可以通过它来设定参数。型号为AIGP31008，供电电压DC24V，额定电流为0.5A。本安腔室内安装有控制按钮，通过20芯控制线与电控箱相连，向主控制器及二运控制器发出控制命令。操作箱各按钮功能如下：油泵启动：启动油泵电动机油泵停止：停止油泵电动机，同时与截割电动机、第二运输机电动机停止形成闭锁，按下油泵停止，截割电动机、第二运输机电动机也随之停止截割启动：启动截割电动机高/低速截割停止：停止截割电动机高/低速二运启动：启动第二运输机电动机二运停止：停止第二运输机电动机紧急停车：停止启动的电动机，并闭锁，使各电动机无法启动单/联动转换按钮：第二运输机启动的方式转换。单动时，第二运输机电动机靠按“第二运输机起动”按钮来单独启动；联动时，第二运输机电动机与第一运输机一起启动、停止。前进：掘进机前进后退：掘进机倒退停止：掘进机掘进/后退停止+/-：参数设定值更改、选择截割电动机高/低速启动确定：用于参数设定的确认选择：用于菜单选项信号：掘进机对外发出打点信号第三节掘进机电控装置工作原理掘进机的电气控制系统由主回路、漏电闭锁保护回路、中间继电器控制回路、安全预警回路、控制系统回路等组成。一、掘进机主回路由外界输入的1140V三相交流电源A、B、C，经连线送入隔离开关QS的电源侧。隔离开关是通过倒换B、C两相电源相序实现换向的，当操作隔离开关QS打在正向或反向位置时，1140V三相交流电源送入接触器KM1、KM2、KM3、KM411的电源侧。控制系统控制相应接触器吸合后，接通三相1140V电源，电动机得电运转。1、掘进机控制电源回路从A、B两相引出的1140V电源，经保险FU1、FU6送入控制变压器T1的初级侧，降压后，从次级侧分别输出24V、120V、100V、220V控制电源。24V交流电源通过保险FU5输出，经连线111、112引至接线腔室10＃接线排的X2、X3接线端子，经喇叭嘴输