采煤机维护培训手册(电气).docx
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1、采煤机维护培训手册(电气) 目 录 第一章 电气系统简介2 其次章 采煤机运用3 第三章 PLC(可编程逻辑限制器)7 第四章 变频器操作及维护14 第五章 常见故障分析及处理26 第六章 电气日常检修指南31 第七章 备件表(电气部分)33 第一章 电气系统简介 沟通变频电牵引采煤机的电气系统一般由:启动回路、运输机闭锁(简称闭溜)回路、主供电回路、低压限制回路等组成。 1、启动回路 启动回路一般将隔离开关超前断电接点、左右截割电机的温度接点、瓦斯断电仪接点(可选)串联在回路中,还包括启动按钮、停止按钮、自保节点和启动二极管等。 2、运输机闭锁(简称闭溜)回路 闭溜回路一般就是一组带有机械闭
2、锁的常闭节点。它串联在工作面运输机的启动回路中,当采煤机在检修或紧急须要时可以停止运输机,并且闭溜按钮带有机械闭锁功能,必需手动复位后才可以再次启动运输机,保证人身和设备的平安。 3、主供电回路 主供电回路一般由隔离开关、真空接触器、牵引变压器、限制变压器、变频器、左右截割电机、左右牵引电机、泵电机等组成。 4、低压限制回路 低压限制回路一般包括PLC、本安电源、非本安电源、电磁阀、左右端头站、遥控器、瓦斯断电仪等。补充说明:在原理图中1aX1 1表示的意思是1a电控箱隔爆腔中X1端子排的1号端子,a是表示在多个电控箱中第一个电控箱。1a .1X1 1表示的意思是1a电控箱接线腔X1端子排的1
3、号端子,其他以此类推。 其次章 采煤机的运用 一、留意事项 1、 沟通变频电牵引采煤机启动时,应按起动按钮35秒钟,待起动后,视察中文显示屏的电压、电流、温度等信息一切正常后,方可左右牵引。 2、按牵引按钮时,禁止按住不松。初牵引速度限制在1米/分钟内,待行走稳定后方可加速,一般限制在5米/分钟。(初采期间,运行速度2米/分钟)以内 3、须要变更牵引方向时,应先将牵引速度降到“0”米旁边,按下牵停按钮,再反向牵引,同时视察中文显示屏的电压、电流、温度等信息是否正常,如正常,再调整运行速度。4、采煤机停机后,严禁马上开机,必需经过不低于3分钟的等待,(等待变频器显示屏黑屏后指示灯灭)才能重新开动
4、采煤机,以保证变频器得到充分的放电时间。5、开机前必需先供水,严禁无水开机;停机时,应先停机,后停水。6、牵引变压器、牵引电机的全部的绝缘测试必需在断开变频器电缆连接的状况下进行。否则会引起变频器损坏。7、当第一次试运行采煤机或再次连接变频器、牵引电机电缆时,应检查相序是否正确。以防由于相序错而导致机器两牵引电机对拉或顶牛,牵引不能正常行走。8、请运用单位仔细阅读相关型号沟通变频电牵引采煤机产品说明书,严格按说明书规定操作。二、操作前检查 在首次操作采煤机之前,应当对设备进行调整。修正和调整应由有资格的维护人员来进行。1 、确保全部液压和电气限制处于停止OFF 位或中性位置。2 、确保全部电气
5、连接坚固,且机架接地。3、检查全部液压和润滑油位,如有必要加油。4、确保煤机的供电电压 正确。5、 检查电机的正确相序,保证正确转向。启动泵电机和按住遥控器上的摇臂升按钮来检查相序。假如泵电机的相序不正确,则摇臂不能升起。应马上停机,倒相序。6、在没有水循环通过电机和电控箱的状况下,操作采煤机不要超过15 分钟。这些部件无冷却水将会严峻缩短其命。7、参看维护手册的润滑图纸和说明,润滑全部润滑点。8、检查全部的截齿已安装并可用。如有必要修理。9、检查喷水状况,如有必要修理。10、 检查煤机松动或缺失的盖板和部件。如有必要修理。11、检查全部的限制、急停和平安装置操作是否正常。12、 检查煤机的全
6、部液压和电气功能。确保其工作正常。三、班前日常检查 在每班起先时,进行下列检查。假如煤机须要修理或调整,必需马上执行。假如不订正微小的问题,也会导致大修或高代价的停机。起动煤机前确保人员和其它设备远离煤机。1、 确保全部的限制开关都在停止(OFF) 位或中位。2、 确保全部的护罩和盖板就位,且完好。3、 检查存在的危急,例如松的或缺失的盖板或断裂的部件。4、 清除采煤机上全部的易燃物,岩石,工具,和其它杂物,以防影响正常运行。5、 检查拖曳电缆绝缘有无绝缘裂缝或损坏。6、 细查采煤机全部的缺失或损坏部件。7、 检查截割部全部的磨损或损坏的截齿,更换全部用损坏的或缺失的截齿。8、 保证截割滚筒旋
7、转敏捷。9、 保证液压油在正确的油位。参看维护手册加油指南。10、润滑全部每班须要润滑的润滑点。检查摇臂和牵引齿轮箱中的润滑油位。参看维护手册的润滑指南。11、 检查截割滚筒四周金属表面密封有无漏油。12、 清洗全部的水过滤器。13、 检查全部水喷雾喷嘴,使其工作正常。不要运用酸性或带有腐蚀性的水。14、 确保冷却水流经电机和电控箱。15、 确保全部的限制元件操作正常。16、 确保牵引电机和相关的部件转动敏捷。17、 保证全部的防爆壳体、电机和元件完好。18、 确保全部的液压和电气机构功能工作正常。19、检查电气部件- 特殊是隔离开关,接触器,电机和电磁阀是否正常工作。20、确保遥控器停止按钮
8、和安装在主电控箱上的的急停开关和煤机停机开关操作正常。 第三章 PLC(可编程逻辑限制器) PLC(Program Logic Control,即可编程逻辑限制器),是采煤机电气系统的限制中心。采煤机正常工作时,变频器的牵引方向、加减速限制;左右摇臂升降、制动抱闸的开断;左右截割电机的温度监测、牵引变压器温度监测、牵引、截割电机的电流采样;采煤机恒功率爱护、 “过零爱护”、瓦斯断电爱护等均通过PLC实现,以达到对采煤机接近完备的限制性能。 沟通变频电牵引采煤机电控系统选用的PLC是日本三菱公司的Fx2N系列,它具有牢靠性高、抗干扰实力强的特点, 且采纳导轨式安装, 特别便利。PLC 采纳模块式
9、硬件结构,组合和扩展都相当便利,用程序式的软连接代替传统的继电器式的硬连接,削减了故障连接点,限制系统接线简洁、牢靠,使得维护检修便利易行。现简要地将其分述如下: (一)、结构简介 沟通变频电牵引采煤机电控系统的PLC由基本单元、扩展模块、特别模块等组成。PLC实物图如下页所示: 箭头5表示PLC主机与扩展模块相连接的排线插头。依据采煤机的限制需求,一般后连FX2N-8EYR、FX2N-4AD(或FX2N-8AD)、FX2N-4AD-PT等模块。箭头12表示锂电池,当采煤机停机时,为内部元件供应电源支持,保证信息和程序的牢靠存贮。电池寿命约5年,当电池电压下降时,箭头11放大图中的“BATT.
10、V”灯亮(红色),这时PLC还可以工作一个月左右,但建议刚好更换电池,以免因程序丢失等缘由耽搁生产。箭头15表示功能扩展板安装插座,也就是FX2N-485-BD模块的插座。PLC通过该模块与变频器进行通讯,用来实时地读取变频器的内部运行数据及故障信息。箭头10放大图中的箭头17表示PLC的编程口,它用来连接中文显示屏,将PLC内部的各种数据显示在中文显示屏上,在插拔时,肯定要留意针脚的对应位置。箭头10放大图中的箭头16表示PLC内置的RUN/STOP(运行/停止)开关。当采煤机正常工作时,此开关应处于RUN上,此时箭头11放大图中的RUN灯亮(绿色)。假如置于STOP上,PLC停止工作,也就
11、是说采煤机的全部功能将不起作用,请拨至RUN位置。(二)、指示灯 PLC的指示灯包括输入指示灯、输出指示灯、内部运行状况指示灯,分别照实物图中的箭头4、箭头7、箭头11所示。2.1、输入、输出指示灯: 对于每一个输入、输出端子,PLC的输入端子一般用X*对应,输出端子一般用Y*对应,输入和输出的公共端是无关的,都有与之唯一对应的输入、输出指示灯。如能深刻理解输入、输出指示灯的状态,对于处理分析电气故障特别有好处。当采煤机限制部分出现问题时,可将问题一分为二(输入或者输出),简化处理。例如:当通过采煤机左端头站操作“左升”时,左摇臂并没有升起的动作,而手动升降正常,这时我们就可以通过视察PLC输
12、入、输出指示灯的方法来排查问题: 首先视察相应输入指示灯,若灯亮,则表示从端头站至PLC的输入回路正常;若指示灯不亮,则须要重点检查输入回路。输入指示灯正常后,察看相应的输出指示灯,若灯亮,则须要重点检查左升电磁阀、24V电源、2Mpa限制油压及其线路连接等;若不亮,则估计PLC自身出现故障。从而依据输入、输出指示灯的状态快速精确地排查问题,处理故障。2.2、内部运行状况指示灯 PLC基本单元右方中部有四个指示灯,也就是箭头11放大图中所示的四个灯,它们表明白PLC内部的运行状况。这四个指示灯的含义分别是: 第一个为POWER灯,即电源指示灯,正常时,绿色,常亮。其次个为RUN灯,即运行指示灯
13、,正常时,绿色,常亮。第三个为BATT.V灯,即电池电压下降指示灯,正常时熄灭,故障时红色。当此灯红色闪耀时,提示尽快更换电池,当此灯红色常亮时,程序不工作。第四个为PROG-E、CPU-E指示灯,PROG-E即程序出错指示灯,正常时熄灭,故障时红色闪耀。CPU-E灯,即CPU故障指示灯,正常时熄灭,故障时红色常亮,说明PLC主模块损坏。(留意:对于BATT.V、PROG-E、CPU-E灯,在送、断电的瞬间红色,属正常现象。(三)、输入、输出端子 所谓输入输出,也就是将采煤机的外围信号输入到PLC(不管是中间操作按钮还是端头站、遥控器的操作),经过程序逻辑处理后输出,驱动负载工作。例如:对于F
14、x2N-32MR-001型号的PLC来说,输入16点,输出16点,继电器型输出。输入继电器(X)、输出继电器(Y)的编号是按8进制数码安排。输入端子编号为X0X7、X10X17;输出端子编号为Y0Y7、Y10Y17。(四)、公共端 对于电气限制系统来说,都有回路的概念,对于PLC也不例外。输入、输出点要工作,都要与另外一点构成回路。此点就是公共端COM。对输入端子来说,只有一个公共端COM,也就是说每一点都必需与COM端形成回路,才可以正常工作。对输出端子来说,由于电压等级不同,负载类型不同,并且公共端接点容量有限,所以通常分为几个公共端COM1、COM2。在推断PLC的一路输出是否正常时,可
15、用万用表测试。从PLC上甩开此端子的负载连线,用万用表测试输出端子与其对应的公共端是否畅通,来进一步确定端子是否损坏。PLC作为采煤机限制的核心元件,它的质量相当牢靠。当存在不行预知的因素导致其损坏时,更换也相当简洁:先用梅花螺丝刀卸下输入、输出端子的两个黑色固定螺丝,再用两个平口螺丝刀将PLC实物图中箭头8所示的导轨卡子同时拉出,即可便利更换。这时不要拆除输入、输出端子的连接线,以免导致线路混乱。(五)、FX2N-8EYR/ FX2N-16EYR FX2N-8EYR/ FX2N-16EYR是一个PLC的输出扩展模块,此模块主要功能是:当煤机送上电后,PLC逻辑运算正常后,接点闭合,实现采煤机
16、自保。此模块的供电电源由PLC主机单元供应。当煤机不自保时,应综合分析其缘由,若自保点有故障,也会导致不自保,须要更换。(六)、FX2N-4AD/ FX2N-8AD FX2N-4AD/ FX2N-8AD模拟量输入模块将4路(8路)模拟量输入(电压量或电流量输入)转化成数字值,并且把它们送入到PLC主单元。此模块的供电电源由PLC主机单元供应。在采煤机电控系统中,此模块主要将左、右截割电机,左、右牵引电机(或包括由左、右截割电机温度模块、牵引变压器温度模块转化而来的三路电流信号)所采样的电流信号转化为数字量,送入PLC主机单元,用以执行电气爱护及中文屏的数据显示。电流显示不正常时,可以采纳替换法
17、排查是模块的某一通道出了问题还是电流变送器出问题,然后再进行处理。FX2N-4AD实物图如下: FX2N-8AD实物图如下: (七)、FX2N-4AD-PT FX2N-4AD-PT模块可以将4个温度传感器(PT100)的输入信号放大,转化成数字值,送入PLC主机单元。此模块的供电电源由PLC主机单元供应。在采煤机电控系统中,此模块将左、右截割电机、牵引变压器的温度传感器PT100信号转化为数字量的温度值,送入PLC主机单元,用以执行电气爱护及中文屏数据显示。温度显示不正常时,可以采纳替换法排查是模块的某一通道出了问题还是还是PT100电阻损坏,然后再进行处理。对于PT100电阻,可以用110、
18、1/8W或者120、1/4W的电阻代替。FX2N-4AD-PT实物图如下: 第四章 变频器的操作及维护 随着电牵引采煤机的广泛应用,对电气修理人员提出了更高的要求。电牵引采煤机的技术核心部分就是PLC和变频器,而变频器更是提到一个重要高度,这里具体介绍ABB变频器的学问。1、变频器的基本原理 下图是一个四象限运行变频器的主电路原理图,EMC滤波器和LCL滤波器是可供选择的组成部分,ABB变频器在不作特别要求的状况下,进线侧部分为一个电抗器。基本原理: 进线侧整流部分把380V、50Hz三相沟通电整流为直流电,电容器组一般为四个,作为电能储存器,可以稳定直流母线中间回路电压,IGBT逆变器把直流
19、电压转换为变频变压的沟通电压,限制电机的运行速度和方向。 补充说明:两象限和四象限是指电动机工作区间,两象限是指电动机工作在一、三象限,转矩和速度的方向是一样的,处于电动状态;四象限是指电动机除了工作在一、三象限,还存在处于二、四象限状态,转矩和速度的方向是不一样的,电动机处于发电状态。 2、警告 在日常的维护或修理变频器的过程中应严格遵循下列要求: 在切断输入电源之后,应至少等待5分钟,待中间电路电容放电完毕后再进行操作。在起先操作之前,还应用万用表(阻抗至少为1兆欧)测量: 1、输入端子U1、V1、W1和机壳之间的电压应接近0伏。2、端子UDC+和UDC-和机壳之间的电压应接近0伏。禁止在
20、传动单元或外部限制电路带电时操作限制电缆,即使ACS800主电源断电,其内部仍可能存在有外部限制电路引入的危急电压。全部的绝缘测试必需在断开电缆连接的状况下进行。当再次连接电缆时,应检查相序是否正确。 印刷电路板上包括很多对静电放电敏感的元件,假如不必要,就不要触摸电路板。 操作光纤时肯定要当心。当插拔光纤时,肯定要抓住连接头,而不是光纤线。由于光纤对煤尘、灰尘等赃物特别敏感,所以不要用裸手触摸光纤头,光纤的最小允许弯曲半径是35厘米。 3、变频器限制盘 3.1变频器限制盘实物图 在这里先介绍一些ABB变频器限制盘上显示常见英语词汇及相应的中文比照: FREQ(FREQUENCY) 频率的简写
21、 单位 Hz CURRENT 电流 单位 A SPEED 速度 单位 rpm POWER 功率 单位 % TORQUE 转矩 单位 % CTRL LOC EXT1、EXT2 限制地1和限制地2 ACS 800 TEMP IGBT温度 FAULT 故障 WARNING 警告 变频器限制盘的实物图如下: 3.2 限制盘显示内容和操作 主变频器限制盘CDP-312R的第一行显示内容: “1 -> 0.0 rpm O” 从变频器限制盘CDP-312R的第一行显示内容: “1 -> 0.0 % ” 3.3 故障信息的查看和清除 4、主从宏的介绍 在采煤机正常工作时,它的负载是改变的,怎样使两
22、个牵引电机负荷一样呢?我公司两台变频器采纳主、从限制,主、从变频器之间实行光纤通讯。一个变频器作为主变频器,它检测外界负载大小,平均安排负荷,给定从变频器一个转矩信号,从而使两个牵引电机负荷一样,避开一个牵引电机出力,长时间工作损坏电机。工作流程:采煤机操作人员选定牵引方向,并给肯定加速时间,PLC计算加速时间,通过主变频器X22端子端口或适配器Modbus通讯,使主变频器启动,主变频器响应为速度值,变频器显示屏第一行即状态行第一行显示为: “ 1(牵引方向) *rpm I ” 从变频器也随着启动,状态行第一行为:“1(牵引方向) *% I ” 补充说明:有的变频器可能不显示“I”,但它依旧启
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