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EBZ系列掘进机电气系统培训教材总体论述•悬臂式巷道掘进机是一种煤矿井下综合掘进设备，集切割、行走、装运、喷雾灭尘于一体包含多种机构，具有多重功能。该系列掘进机主要用于采煤准备巷道的掘进，适用于掘进破碎煤岩硬度f＝4～8，坡度160～180，断面6～24平方米的煤或半煤岩巷道，也可用于其他巷道施工，断面形状任意。本掘进机由截割部、铲板部、第一运输机、本体部、行走部、后支承、液压系统、水系统、润滑系统、电气系统构成，参见图1图1掘进机运行简介•设备运行前接通冷却水管使设备的电机、电控系统、机械传动、液压系统得到良好冷却，然后启动油泵电机(启动过程中,警示电铃先响7秒钟,同时进行电机漏电闭锁检测,然后油泵电机才启动)，延时一段时间后方可启动其他部分，截割时应将铲尖与底板压接，以防止机体的振动。启动第一运输机、开星轮、打开内外喷雾、启动截割头（启动截割电机时，警示电铃先响5秒钟,然后截割电机才启动）、启动二运电机。在设备运行过程中，对设备的工作状态全程监控同时对非常规状态做出相应的保护并把故障反映到触摸屏上。一、电气系统简介掘进机电控电气系统主要由电控箱、操作箱矿用隔爆电铃、隔爆型照明灯、隔爆型急停按钮、矿用本安型瓦斯传感器以及各工作机构的电机组成。掘进机电气控制系统是整机的重要组成部分，与液压控制系统配合，可自如的实现整机的各种生产作业。同时对截割电机、油泵电机、二运电机的工况及回路的绝缘情况进行监控和保护。掘进机电控箱防爆型式：Exd[ib]I(隔爆兼本质安全型)掘进机操作箱防爆型式：ExdI(隔爆型)Exdib(本质安全型)二、电控系统主要技术参数•1、技术参数•1.1额定电压•主回路：AC1140V/660V•电控箱：控制回路额定电压分别为：AC220V、AC36V、AC24V•显示回路额定电压为：DC24V•操作箱：控制回路额定电压DC24V显示回路额定电压DC24V主要参数EBZ系列200160132100•1.2额定电流197A155/269A136/235A117/202A•1.3额定功率316KW261KW213KW181KW•1.4额定频率50Hz•1.5输出分路数五路•1.6本安部分•本安电源（输入电压18.5～36V；输出电压DC12V或DC24V）•矿用本安型瓦斯传感器•最大工作电流60mA,工作电压DC6V～DC21V。油泵截割高速截割低速二运电机锚杆电机功率功率功率功率功率（V）（kW）（kW）（kW）（kW）（kW）1EBZ1001140/6605510011152EBZ1201140/6605512011153EBZ1321140/6605513211154EBZ1321140/6605513270115EBZ1601140/6605516080(100)116EBZ1601140/6607516080117EBZ1601140/6607516011158EBZ200114090200110119EBZ200114090200111510EBZ200H1140752001501111EBZ200H11409020015011掘进机产品配置表（五回路）序号产品型号供电电压•2、使用条件•2.1海拔高度不超过2000米；•2.2周围环境温度-5℃~+40℃；•2.3周围空气相对湿度不大于95%(+25℃)；•2.4能承受掘进机的振动,与水平安装倾斜度不超过15°;•2.5在有沼气爆炸性混合物隧道或矿井中；•2.6无破坏绝缘的气体或蒸汽的环境中；•2.7无长期连续滴水的地方；•2.8污染等级3级；•2.9安装类别Ⅲ类；•3、电控箱结构•电控箱是按照GB3836.1-2000《爆炸性气体环境用电气设备通用要求》和GB3836.2-2000《爆炸性气体环境用电气设备隔爆型“d”》的标准设计，为隔爆兼本质安全型电气设备。其隔爆壳体是用钢板焊制的两个通过接线端子相互连接的独立腔体。上边为进出线腔（接线腔），下边为主腔。接线腔内设有接线端子和内接地端子。主腔的右侧装有隔离开关，隔板上装有主回路熔断器，主盘板占据了主腔大部分空间，其上装有控制变压器、真空接触器、漏电保护断路器、光电隔离板、阻容吸收器、中间继电器、以及电流、电压传感器等组件。•电控箱的门为两扇由销轴支撑，并用螺栓和箱体紧固。左门内侧面装有主控制器（包括：开关电源、本安电源和EPEC运动控制器。两扇门均设有“断电源后开盖”警告牌，“MA”及“Exd[ib]I”标志。左门上有产品铭牌，右门上设置了电源开关。•箱体的正面有电压表及EC-7综合转换板。•接线腔盖与箱体用螺栓紧固，并设有“断电源后开盖”警告牌。•电控箱外壳焊有接地螺栓，可通过专用接地导线将壳体与机架相连。•4、操作箱结构（1）隔爆型操作箱结构•隔爆型操作箱是按照GB3836.1-2000《爆炸性气体环境用电气设备通用要求》，GB3836.2-2000《爆炸性气体环境用电气设备隔爆型“d”》的标准设计，为隔爆型电气设备。其隔爆壳体是用钢板焊制的两个通过接线端子相互连接的独立腔体。后面为接线腔，前面为主腔。主腔门用销轴支撑，并用螺栓与箱体紧固。门上装有控制开关，紧急停止按钮、CANBUS开关采集板及3.8英寸触摸屏。门上设有“MA”及“Exdi”标志。箱体左侧设有“断电源后开盖”警告牌及产品铭牌。•接线腔内设有接地螺栓，通过专用接地导线将壳体与机架相连，接线腔盖是用螺栓和箱体紧固。（2）本质安全型操作箱结构本质安全型操作箱是按照KXH-22/34E《掘进机用本质安全型操作箱》标准设计的，为本质安全型电气设备。其壳体是用不锈钢板制成，其面板上装有控制开关，紧急停止按钮及5.7英寸触摸屏，其底板上装有CANBUS开关采集板。引出线为10芯橡胶电缆，通过电缆紧固接头连接到AMP插头上。•5、电气系统特色•保护措施完善（包括：主回路漏电闭锁；控制回路漏电保护；油温、油位保护；电机短路、缺相、过压、过载保护；紧急停止；电气联锁等）•高可靠性设计（关键电器元件均采用国际知名名牌，其余电器元件均采用国产优质品牌，配线接点都采用特殊工艺固化，抗震耐潮）•电、液排故指南直接在显示器上显示，且当有故障发生时，显示器将显示故障信息，并提示故障处理办法，极大地方便了维修人员排除故障。•大尺寸显示屏可视性好（显示尺寸5.7英寸64色，国产掘进机上采用的最大的彩色触摸屏；显示掘进机的运行状态、工作参数和故障报警信息及故障历史记录）•采用通用的主控制器，免维护易更换。•各种掘进机（从EBZ-100至EBZ-200）的电气图纸除电动机参数及电流传感器参数不相同外，其余完全一致，控制程序完全通用，只需通过操纵箱上的开关对掘进机的型号进行选择即可。•优化的照明系统,前面装有两个50W的投光灯，照度为900LM,后面装有一盏50W的氖气泛光灯，灯罩均采用聚碳酸脂防水罩,前后灯安装尺寸完全相同,灯泡可以互换。三、电路的组成及工作原理•电控系统的功能和用途分述如下：•1、主回路(见附图2)：•主回路主要是由隔离开关QS，熔断器FU1~FU6；真空接触器KM1~KM5；阻容吸收电路FV1~FV5；以及电压传感器TV1、电流传感器TA1~TA4组成。•隔离开关作为电源开关，当其闭合时主回路得电。真空接触器KM1控制油泵电机运转,真空接触器KM2控制截割高速电机运转，KM3控制截割低速电机运转，KM4控制二运电机的运转，KM5控制锚杆（或水泵）电机的运转。利用阻容吸收电路FV1~FV5吸收主回路过电压。电流传感器TA1-TA3分别采集五回路电流信号，电压传感器采集主电路电压信号，漏电闭锁模块采集电动机绝缘电阻值，并输入至可EPEC运动控制器，通过编程实现对电机的过流、过载、断相、漏电检测以及电源的过压及欠压保护作用。附图2•2、电源回路(见附图2)：•控制电源，主要为电气控制系统提供所需的工作电源。•控制电源主要是由电源变压器JBK3-1600，熔断器FU7、断路器QF1-QF3、电压表PV、开关电源和本安电源等组成，电源变压器一次侧为AC1140V/660V，二次侧为AC220V、AC36V、AC24V。•3、控制回路(见附图2)：•3.1电路的组成•控制回路是以EPEC运动控制器为核心，它接受各输入元器件的动作指令，通过编程计算，对所控制的元器件发出动作指令，实现对设备的逻辑控制。为了安全可靠，在控制回路中增设了中间继电器KA1~KA12。SB1装在操作箱上，SB2设在整机油箱的前侧，SB4设在二运输送架上，它们均为紧急停止按钮，作为机器总急停用。SB3为截割急停按钮，设在整机左侧，司机席前部，钮子开关SA1~SA5为两档自锁式，SA6、SA7为三档自动复位式，它们作为EPEC运动控制器的指令输入开关装在操作箱上。•3.2工作原理将电控箱上的电源开关手柄扳至“开”的位置，掘进机控制系统得电，电铃鸣响5秒钟以示警报，同时电气系统进行自检及初始化处理。•3.2.1警报、复位信号•将SA6扳至“警报”位置，继电器KA12线圈得电，其常开点闭合，电铃回路接通电源，电铃鸣响。•将SA6扳至“复位”位置，系统内各报警故障均复位。注意：复位前必须将所有的电机启动开关扳至“停止”位置。•3.2.2油泵电机启动/停止•将SA1扳至“油泵启动”位置，电铃鸣响7秒钟后（同时，系统对所有回路的电机进行漏电检测，检测时间为五秒钟，如有漏电发生所有电机都不能起动，并在显示屏上有漏电显示），油泵电机启动，只有当油泵电机启动后，其他的电机（不包括锚杆电机）才能启动。将SA1扳至“油泵停止”位置，运行中的油泵电机立即停止运行。•3.2.3截割高速电机的启动/停止•将SA2扳至“高速启动”位置，电铃鸣响5秒钟后，真空接触器KM2得电，KM2主触点闭合，截割高速电机启动。将SA2扳至“高速停止”位置，运行中的截割高速电机立即停止运行。•3.2.4截割低速电机的启动/停止•将SA3扳至“低速启动”位置，电铃鸣响5秒钟后，真空接触器KM3得电，KM3主触点闭合，截割低速电机启动。将SA3扳至“低速停止”位置，运行中的截割低速电机立即停止运行。注意：截割高速电机与截割低速电机是互锁关系。•3.2.5二运电机的启动/停止：•将SA4扳至“二运启动”位置，真空接触器KM4得电，KM4主触点闭合，二运电机启动。将SA4扳至“二运停止”位置，运行中的二运电机立即停止运行。•3.2.6锚杆电机的启动/停止：•将SA5扳至“锚杆启动”位置，真空接触器KM5得电，KM5主触点闭合，锚杆电机启动。将SA5扳至“锚杆停止”位置，运行中的锚杆电机立即停止运行。注意：油泵电机与锚杆电机之间是互锁关系。•3.2.7上、下翻页：•将SA7扳至“上翻页”位置，显示屏将向上翻一页。•将SA7扳至“下翻页”位置，显示屏将向下翻一页。•3.2.8总急停•按下紧急停止按钮SB1～SB4中的任意一个，掘进机立刻停止工作，并在触摸屏上显示“急停报警”信息。•3.2.9电气联锁•在控制回路中主要的电器联锁有四处：•第一，只有当油泵电机启动后，其它电机才能启动，油泵电机停止运行，运行中的其它电机也随之停止。第二，油泵电机与锚杆电机不能同时启动。第三,高、低速截割电机不能同时启动。第四，利用限位开关QLS，确保在无负荷情况下，隔离开关QS停、送电。•4.2.1电机过热保护•当油泵电机、截割电机因长时间工作或由于故障引起绕组温度升高超过规定值，埋设在该电机绕组中的温度开关动作，EPEC运动控制器收到该信息后，使截割运行继电器、油泵运行继电器动作，切断对应真空接触器线圈回路，断开截割电机和油泵电机的主回路，对截割电机和和油泵电机进行保护。•4.2.2截割电机过负荷保护：•截割电机过负荷保护主要是通过电流互感器采集的电流值通过EPEC运动控制器编程计算，当电流达到200%并持续时，延时继电器经过0.5S延时后，使截割运行继电器断电，切断对应真空接触器的线圈，回路真空接触器失电，切断截割电机主回路，截割电机停止运行。•4.2.4瓦斯断电保护:•当瓦斯含量超标时,瓦斯传感器发出声音报警,并发出信号送到EPEC运动控制器的输