采煤机电控原理课件.ppt
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1、采煤机电控部分 采煤机电控原理采煤机电控原理1采煤机的结构采煤机的结构2采煤机的电控原理采煤机的电控原理 2023/1/82采煤机的结构采煤机的结构一一.截割部截割部 二二.牵引部牵引部三三.电气部分电气部分四四.辅助部分辅助部分 2023/1/83截割机构截割机构 截割机构由左右摇臂、截割机构由左右摇臂、左右滚筒组成,其主要功左右滚筒组成,其主要功能是完成采煤工作面的落煤,向工作面运输机装能是完成采煤工作面的落煤,向工作面运输机装煤和喷雾降尘。左、右摇臂完全相同,摇臂内横煤和喷雾降尘。左、右摇臂完全相同,摇臂内横向安装一台向安装一台500kW截割电机,其动力通过两级直截割电机,其动力通过两级
2、直齿轮减速和两级行星齿轮减速传给出轴方法兰驱齿轮减速和两级行星齿轮减速传给出轴方法兰驱动滚筒旋转。动滚筒旋转。摇臂减速箱设有离合装置、冷却润滑装置、喷摇臂减速箱设有离合装置、冷却润滑装置、喷雾降尘装置等雾降尘装置等.摇臂减速箱壳体与一连接架铰接后再与牵引部摇臂减速箱壳体与一连接架铰接后再与牵引部机壳铰接,机壳铰接,通过与连接架铰接的调高油缸实现摇通过与连接架铰接的调高油缸实现摇臂的升降。摇臂和滚筒之间采用方榫联接。臂的升降。摇臂和滚筒之间采用方榫联接。2023/1/84采煤机电气采煤机电气 MG500/1130-WD型交流变频调速电牵引采煤型交流变频调速电牵引采煤机电气控制部分机电气控制部分,
3、是该采煤机的一个主要组成部分。是该采煤机的一个主要组成部分。该部分结构上由三个独立的电控箱共同组成该部分结构上由三个独立的电控箱共同组成,系统系统上采用了可编程控制器上采用了可编程控制器(PLC),直接转矩直接转矩(DTC)变频变频调速技术和信号传输技术调速技术和信号传输技术,来共同控制两台来共同控制两台500kW的截割电机、两台的截割电机、两台55kW的牵引电机、一台的牵引电机、一台20kW的泵电机的运行状态的泵电机的运行状态,使采煤机控制和保护性能完使采煤机控制和保护性能完善善,操作方便、可靠。牵引驱动系统采用了操作方便、可靠。牵引驱动系统采用了“一拖一拖一一”,即两个变频器分别拖动两个牵
4、引电机,提高,即两个变频器分别拖动两个牵引电机,提高了采煤机牵引行走可靠性。了采煤机牵引行走可靠性。2023/1/85 牵引机构牵引机构 MG500/1130-WD型交流电牵引采煤机牵引机型交流电牵引采煤机牵引机构由左、右牵引部和左、右行走箱组成,位于机身构由左、右牵引部和左、右行走箱组成,位于机身的左右两端,是采煤机行走的动力传动机构。左、的左右两端,是采煤机行走的动力传动机构。左、右两个牵引部内各有一台用于采煤机牵引的右两个牵引部内各有一台用于采煤机牵引的55kW交流电机,其动力通过二级直齿轮传动和二级行星交流电机,其动力通过二级直齿轮传动和二级行星齿轮传动减速传至驱动轮,驱动轮驱动齿轨轮
5、,使齿轮传动减速传至驱动轮,驱动轮驱动齿轨轮,使采煤机沿工作面移动。采煤机沿工作面移动。左右两个牵引部内部传动元、组件完全相同。左右两个牵引部内部传动元、组件完全相同。左右行走箱内部传动元、组件完全相同,可互换左右行走箱内部传动元、组件完全相同,可互换。2023/1/86辅助装置辅助装置机身联接机身联接 采煤机机身联接主要由平滑靴及其支撑采煤机机身联接主要由平滑靴及其支撑架、架、液压拉杠、高强度螺栓、高强度螺母、液压拉杠、高强度螺栓、高强度螺母、调高油缸、铰接摇臂的左右联接架以及各调高油缸、铰接摇臂的左右联接架以及各部位联接零件等组成。部位联接零件等组成。冷却喷雾系统冷却喷雾系统 来自泵站来自
6、泵站320l/min的高压水由软管经拖缆装置进入安装在左牵引部正面的自清洗的高压水由软管经拖缆装置进入安装在左牵引部正面的自清洗过滤装置,由自清洗过滤装置经过滤后的高压水进入安装在左牵引部煤壁侧的水分过滤装置,由自清洗过滤装置经过滤后的高压水进入安装在左牵引部煤壁侧的水分配阀配阀,由水分配阀分出六路水,其中两路分别进入左、右摇臂进行滚筒内喷雾及左右由水分配阀分出六路水,其中两路分别进入左、右摇臂进行滚筒内喷雾及左右摇臂的水冷却系统后进入外喷雾。第三路水进入左牵引电机和泵电机(并联)冷却,摇臂的水冷却系统后进入外喷雾。第三路水进入左牵引电机和泵电机(并联)冷却,出来后进入流量传感器出来后进入流量
7、传感器(流量开关流量开关),从流量传感器,从流量传感器(流量开关流量开关)出来再进入左截割电机出来再进入左截割电机冷却,然后泄出。第四路水进入变压器箱和右牵引电机(并联)冷却,出来后进入冷却,然后泄出。第四路水进入变压器箱和右牵引电机(并联)冷却,出来后进入流量传感器流量传感器(流量开关流量开关),从流量传感器,从流量传感器(流量开关流量开关)出来后进入右截割电机冷却,然后出来后进入右截割电机冷却,然后泄出。第五路水进入泵箱冷却器,出来后泄出。第六路水进入变频器箱冷却(两个泄出。第五路水进入泵箱冷却器,出来后泄出。第六路水进入变频器箱冷却(两个变频器水道串联),出来后进入流量传感器变频器水道串
8、联),出来后进入流量传感器(流量开关流量开关),然后泄出,然后泄出 拖缆装置拖缆装置 拖缆装置用一组螺栓固定在采煤机中部联接框架和右牵引部的老塘侧。拖缆装置用一组螺栓固定在采煤机中部联接框架和右牵引部的老塘侧。采煤机的主电缆和水管从顺槽进入工作面。采煤机的主电缆和水管从顺槽进入工作面。从工作面端头到工作面中点从工作面端头到工作面中点的这一段电缆和水管固定铺设在输送机电缆槽内,从工作面中点到采煤的这一段电缆和水管固定铺设在输送机电缆槽内,从工作面中点到采煤机之间的电缆和水管则需要随采煤机往返移动。为避免电缆和水管在拖机之间的电缆和水管则需要随采煤机往返移动。为避免电缆和水管在拖缆过程中受拉受挤,
9、将它装在一条电缆夹板链中。缆过程中受拉受挤,将它装在一条电缆夹板链中。该机主电缆为一根该机主电缆为一根9595平方隔爆橡胶电缆,进水管通径为平方隔爆橡胶电缆,进水管通径为32K132K1标准。标准。2023/1/88电控组成及工作原理电控组成及工作原理截割电机截割电机电控箱电控箱牵引电机牵引电机泵电机泵电机工作原理工作原理2023/1/89电动机电动机 电动机电动机电动机电动机:截割电机截割电机截割电机截割电机 牵引电机牵引电机牵引电机牵引电机 调高泵电机调高泵电机调高泵电机调高泵电机型型型型 号号号号 YBC400G3 YBC-55B YBCB-20GYBC400G3 YBC-55B YBC
10、B-20G 500kW 500kW功功功功 率率率率 500kW 55kW 20kW 500kW 55kW 20kW 电电电电 压压压压 3300V 380V 3300V3300V 380V 3300V转转转转 速速速速 1470r/min 0-2440r/min 1470r/min1470r/min 0-2440r/min 1470r/min冷却水量冷却水量冷却水量冷却水量 30L/min 20L/min 10L/min30L/min 20L/min 10L/min冷却水压冷却水压冷却水压冷却水压 1.5Mpa 1.5Mpa 1.5Mpa1.5Mpa 1.5Mpa 1.5Mpa 2023/1
11、/810电控箱 开关箱开关箱,此箱主要为整个采煤机提供此箱主要为整个采煤机提供3300V电源电源,变频器箱变频器箱,此箱主要用于采煤机的控制此箱主要用于采煤机的控制,可以可以控制采煤机的左、右行走速度控制采煤机的左、右行走速度,左、右滚筒左、右滚筒的升降,左、右截割电机的分别启动和停的升降,左、右截割电机的分别启动和停止。止。变压器箱变压器箱,其中的变压器将其中的变压器将3300V电压变电压变为为400V电压电压,为变频器提供了电源。为变频器提供了电源。2023/1/811开关箱开关箱 型式:开关箱为隔爆兼本安型型式:开关箱为隔爆兼本安型型式:开关箱为隔爆兼本安型型式:开关箱为隔爆兼本安型“E
12、xdibI”ExdibI”功能:高压开关箱位于联接框架的左端功能:高压开关箱位于联接框架的左端功能:高压开关箱位于联接框架的左端功能:高压开关箱位于联接框架的左端,可以在老塘侧方便地推入可以在老塘侧方便地推入可以在老塘侧方便地推入可以在老塘侧方便地推入和抽出。它是一个隔爆兼本安型设备和抽出。它是一个隔爆兼本安型设备和抽出。它是一个隔爆兼本安型设备和抽出。它是一个隔爆兼本安型设备,由由由由2 2个接线腔和一个隔爆腔组成,个接线腔和一个隔爆腔组成,个接线腔和一个隔爆腔组成,个接线腔和一个隔爆腔组成,接线腔主要供电缆引入引出接线用,隔爆腔供安装电气元部件用。隔接线腔主要供电缆引入引出接线用,隔爆腔供
13、安装电气元部件用。隔接线腔主要供电缆引入引出接线用,隔爆腔供安装电气元部件用。隔接线腔主要供电缆引入引出接线用,隔爆腔供安装电气元部件用。隔爆腔内安装有爆腔内安装有爆腔内安装有爆腔内安装有1 1台台台台C79/8C79/8隔离开关,隔离开关,隔离开关,隔离开关,1 1台控制变压器台控制变压器台控制变压器台控制变压器(3300V/150V.110V)3300V/150V.110V)。一台本安电源。一台本安电源。一台本安电源。一台本安电源(110/+12V110/+12V,1.5A)1.5A)模块模块模块模块,一台非一台非一台非一台非本安电源本安电源本安电源本安电源(85V-85V-265V/24
14、V265V/24V,5A)5A)模块,模块,模块,模块,2 2个个个个GAA-014-A7-04-P2GAA-014-A7-04-P2电电电电流变送器流变送器流变送器流变送器,2,2个个个个3.15A/3300V3.15A/3300V的高压保险和的高压保险和的高压保险和的高压保险和2 2个个个个6A/500V6A/500V的低压保险,的低压保险,的低压保险,的低压保险,两台两台两台两台CHV30/42CHV30/42交流接触器。其作用是将交流接触器。其作用是将交流接触器。其作用是将交流接触器。其作用是将3300V3300V电源引入采煤机并将电源引入采煤机并将电源引入采煤机并将电源引入采煤机并将
15、电源进行分配电源进行分配电源进行分配电源进行分配,此箱正面盖板上装有一个隔离开关手把,隔离开关具有此箱正面盖板上装有一个隔离开关手把,隔离开关具有此箱正面盖板上装有一个隔离开关手把,隔离开关具有此箱正面盖板上装有一个隔离开关手把,隔离开关具有超前断电功能。盖板上有采煤机铭牌,高压开关箱铭牌,开盖警告牌。超前断电功能。盖板上有采煤机铭牌,高压开关箱铭牌,开盖警告牌。超前断电功能。盖板上有采煤机铭牌,高压开关箱铭牌,开盖警告牌。超前断电功能。盖板上有采煤机铭牌,高压开关箱铭牌,开盖警告牌。接线腔分为接线腔分为接线腔分为接线腔分为2 2个,个,个,个,1 1个为主进线接线腔个为主进线接线腔个为主进线
16、接线腔个为主进线接线腔,位于开关箱前面的左下部位于开关箱前面的左下部位于开关箱前面的左下部位于开关箱前面的左下部,接线接线接线接线腔与隔爆腔隔板上有腔与隔爆腔隔板上有腔与隔爆腔隔板上有腔与隔爆腔隔板上有3 3只只只只3300V/300A3300V/300A高压接线柱为采煤机进线电源高压接线柱为采煤机进线电源高压接线柱为采煤机进线电源高压接线柱为采煤机进线电源,一组一组一组一组1212芯过线组。另外还有芯过线组。另外还有芯过线组。另外还有芯过线组。另外还有2 2个接地线压板。开关箱的后部还有一个个接地线压板。开关箱的后部还有一个个接地线压板。开关箱的后部还有一个个接地线压板。开关箱的后部还有一个
17、接线腔,此腔与隔爆腔隔板上有接线腔,此腔与隔爆腔隔板上有接线腔,此腔与隔爆腔隔板上有接线腔,此腔与隔爆腔隔板上有1212只只只只3300V/300A3300V/300A接线柱,和两个接接线柱,和两个接接线柱,和两个接接线柱,和两个接地线压板和地线压板和地线压板和地线压板和1 1个个个个2121芯过线组和芯过线组和芯过线组和芯过线组和2 2个个个个1212芯过线组。用于向其它箱体及电机芯过线组。用于向其它箱体及电机芯过线组。用于向其它箱体及电机芯过线组。用于向其它箱体及电机供电。供电。供电。供电。2023/1/812变频器箱变频器箱 型式:变频器箱为隔爆兼本安型型式:变频器箱为隔爆兼本安型型式:
18、变频器箱为隔爆兼本安型型式:变频器箱为隔爆兼本安型“ExdibI”ExdibI”功能:变频器箱位于联接框架的右端功能:变频器箱位于联接框架的右端功能:变频器箱位于联接框架的右端功能:变频器箱位于联接框架的右端,由一个隔爆腔和由一个隔爆腔和由一个隔爆腔和由一个隔爆腔和一个接线腔组成一个接线腔组成一个接线腔组成一个接线腔组成,隔爆腔在前隔爆腔在前隔爆腔在前隔爆腔在前,接线腔在后接线腔在后接线腔在后接线腔在后,隔爆腔底面有冷隔爆腔底面有冷隔爆腔底面有冷隔爆腔底面有冷却水槽。腔内装有六个快速熔断器却水槽。腔内装有六个快速熔断器却水槽。腔内装有六个快速熔断器却水槽。腔内装有六个快速熔断器,两台两台两台两
19、台变频器变频器变频器变频器,一套可编一套可编一套可编一套可编程序控制器程序控制器程序控制器程序控制器(PLCPLC)装置装置装置装置,一台一台一台一台1010吋中文吋中文吋中文吋中文显示器显示器显示器显示器,以及其它辅以及其它辅以及其它辅以及其它辅助控制组件。箱体的正面有两个大盖板助控制组件。箱体的正面有两个大盖板助控制组件。箱体的正面有两个大盖板助控制组件。箱体的正面有两个大盖板,左边的盖板上有十左边的盖板上有十左边的盖板上有十左边的盖板上有十六个操作按钮六个操作按钮六个操作按钮六个操作按钮,右边的盖板上有两个显示窗。接线腔与隔爆右边的盖板上有两个显示窗。接线腔与隔爆右边的盖板上有两个显示窗
20、。接线腔与隔爆右边的盖板上有两个显示窗。接线腔与隔爆腔隔墙上有九个腔隔墙上有九个腔隔墙上有九个腔隔墙上有九个1140/200A1140/200A接线柱和三个接线柱和三个接线柱和三个接线柱和三个2121芯小过线组芯小过线组芯小过线组芯小过线组,接线柱用于电源的分配接线柱用于电源的分配接线柱用于电源的分配接线柱用于电源的分配,小过线组作为控制线用小过线组作为控制线用小过线组作为控制线用小过线组作为控制线用,其中其中其中其中2 2个为个为个为个为隔爆过线组隔爆过线组隔爆过线组隔爆过线组,一个为本安过线组一个为本安过线组一个为本安过线组一个为本安过线组,接线腔内还有接线端子若接线腔内还有接线端子若接线
21、腔内还有接线端子若接线腔内还有接线端子若干干干干,以及用于进出线的喇叭口以及用于进出线的喇叭口以及用于进出线的喇叭口以及用于进出线的喇叭口,共共共共2121个。此腔完成采煤机电个。此腔完成采煤机电个。此腔完成采煤机电个。此腔完成采煤机电气系统的主要功能气系统的主要功能气系统的主要功能气系统的主要功能,电气控制系统为电气控制系统为电气控制系统为电气控制系统为 一拖一一拖一一拖一一拖一 方式。即用一方式。即用一方式。即用一方式。即用一个变压器给个变压器给个变压器给个变压器给2 2台交流变频器供电台交流变频器供电台交流变频器供电台交流变频器供电,由两台变频器分别驱动由两台变频器分别驱动由两台变频器分
22、别驱动由两台变频器分别驱动2 2台交流牵引电机台交流牵引电机台交流牵引电机台交流牵引电机,从变压器次边出来的从变压器次边出来的从变压器次边出来的从变压器次边出来的400V/50Hz400V/50Hz供电电供电电供电电供电电源经送电接触器,六个快速熔断器分两路进入变频器源经送电接触器,六个快速熔断器分两路进入变频器源经送电接触器,六个快速熔断器分两路进入变频器源经送电接触器,六个快速熔断器分两路进入变频器,通过通过通过通过变频器整流、逆变输出频率、电压可变的交流电压作为牵变频器整流、逆变输出频率、电压可变的交流电压作为牵变频器整流、逆变输出频率、电压可变的交流电压作为牵变频器整流、逆变输出频率、
23、电压可变的交流电压作为牵引电机的供电电源。引电机的供电电源。引电机的供电电源。引电机的供电电源。2023/1/813变压器箱变压器箱 变压器箱为隔爆型变压器箱为隔爆型“ExdI”功能:变压器箱由前面的一个隔爆腔和后面的功能:变压器箱由前面的一个隔爆腔和后面的一个接线腔组成。隔爆腔顶面有一个大盖板一个接线腔组成。隔爆腔顶面有一个大盖板,底底面和两侧面有冷却水槽面和两侧面有冷却水槽,变压器安装在隔爆腔内。变压器安装在隔爆腔内。隔爆腔和接线腔隔墙上有隔爆腔和接线腔隔墙上有3个个3300V/300A、3个个1140V/200A接线柱和接线柱和1个个12芯过线组。接线腔内芯过线组。接线腔内有接线端子若干
24、和两个接地压板和三个进出喇叭有接线端子若干和两个接地压板和三个进出喇叭口。变压器将口。变压器将3300V电源引入电源引入,并变成并变成400V为两个变频器提供电源。为两个变频器提供电源。2023/1/814变频器变频器变频器选用变频器选用ABB公司的直接转矩控制公司的直接转矩控制(DTC)变频变频器器ACS800系列系列,变频器可在零速时产生变频器可在零速时产生150Me转矩转矩,且无速度传感器且无速度传感器,其转矩环是内环其转矩环是内环,速度环是速度环是外环外环,系统通过自动识别建立电机模型系统通过自动识别建立电机模型,可以得到可以得到准确的转子速度信号作为速度环的反信号准确的转子速度信号作
25、为速度环的反信号,所以所以不需要速度编码器仍可以对电机进行精确的速度不需要速度编码器仍可以对电机进行精确的速度控制。变频器为水冷结构控制。变频器为水冷结构,其整流模块与逆变模其整流模块与逆变模块均安装在专用的散热铝板上块均安装在专用的散热铝板上,铝板与腔体底面铝板与腔体底面水冷壁紧密接触水冷壁紧密接触(中间由导热脂传递热量中间由导热脂传递热量)。正常。正常使用时使用时,变频器产生的热量由水冷壁带走变频器产生的热量由水冷壁带走。2023/1/815可编程序控制器可编程序控制器(PLC)PLCPLC是采煤机电气系统的控制中心。选用三菱是采煤机电气系统的控制中心。选用三菱是采煤机电气系统的控制中心。
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