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2.3.4照明装置9
2.3.5预警装置9
3操作说明10
3.1主回路启动操作10
3.1.1先导试验操作10
3.1.2采煤机送电、断电10
3.1.3左截割电机、右截割电机的启动、停止操作11
3.1.4运输机停止操作11
3.2液压调高系统的升降操作11
3.3牵引系统操作12
3.4显示器的操作12
3.4.1显示界面切换说明12
3.5.1操作注意事项17
3.5.2主要功能17
4维护19
4.1日常检查19
4.2周检查19
4.3月检查19
5常见故障分析判断20
5.1采煤机无法起动20
5.2采煤机无法自保20
5.3截割电机无法启动20
5.4调高系统无法升降20
5.5变频装置无法供电20
5.6采煤机牵引控制故障21
5.7遥控装置故障21
5.8显示器故障21
附录A变频装置使用指南22
(一)变频装置维修时的安全性能措施22
(二)变频装置特性及控制盘说明22
(三)变频装置的故障跟踪24
1概述
MG300/730-WD型交流电牵引采煤机是为了适应综采工作面自动化开采技术的发展,满足煤矿高产高效需求而开发研制的新一代双滚筒采煤机。
其电控系统是针对采煤机的应用特点,满足综采工作面自动化开采技术发展的需要而设计,安全、稳定、高效。
1.1适用环境
Ø
海拔高度不超过2000m
周围环境温度不高于+40℃,不低于-5℃
周围空气相对湿度不大于95%(相当于25℃时)
具有甲烷和煤尘等其他爆炸性气体混合物场所
无蒸汽或其他能破坏金属、绝缘材料的腐蚀性气体的场所
无滴水场所
污染等级:
3级
安装类别:
Ⅲ类
1.2技术参数
机型MG300/730—WD
MG—滚筒式采煤机
300—单向截割功率
730—装机总功率
WD—无链电牵引
截割电机
YBC-300G
额定功率:
300kW
额定电压:
3300V
额定电流:
66A
额定频率:
50Hz
额定转速:
1485r/min
防护等级:
IP56
绝缘等级:
H
工作制:
SI
冷却方式:
水套、端盖水冷
冷却水压力:
≤2Mpa
冷却水流量:
≥3m3/h
泵站电机
YBRB-20(G)
20kW
6A
1460r/min
S1
水套冷却
≥1.2m3/h
牵引电机
YBQYS-55
55kW
380V
105A
1.3产品特点
多电机横向布置,抽屉式结构,安装维护方便;
机载式交流变频调速,一拖一牵引方式,并可实现恒功率自动控制;
关键的电气系统部件全部采用进口件,以确保系统的可靠性;
具有自动休眠功能的低功耗遥控系统,采用免充电式无线发射机,可离机操作,既增加了安全性又延长了待机时间,且操作功能丰富;
采用液晶显示屏,提供全中文人机界面;
具有运行状态及故障记忆功能,缩短了故障查询时间;
系统具有机、电、液全方位的监测,提供了良好的人机界面显示;
各电机采用分步启/停控制,既降低了起动电流对供电网络的冲击,又方便了对采煤机操作、检修和维护;
具有开机预警、瓦斯监测、超限停机功能;
2系统结构简介
2.1系统结构示意图
◆系统结构示意图如图2.1.1所示
图2.1.1系统结构示意图
◆高压箱
高压箱内部主要部件主要包括:
隔离开关、牵引变压器、控制变压器、左右截割接触器、漏电检测仪等。
◆控制箱
控制箱主要包括:
监控中心、变频器、液晶显示器、变频器控制盘、电容器、电抗器。
2.2控制箱部件介绍
◆监控中心
图2.2.1监控中心图
采煤机的控制系统的核心。
由主控器和辅控器两部分构成。
主要完成采煤机操作指令和数据的处理,输出相应动作。
◆液晶显示屏
图2.2.2液晶显示屏图
主要用于控制信号的显示,保护及保护值的设置,故障记录的查看等。
◆变频器与操作盘
图2.2.3变频器与操作盘图
◆电容器
主要用于滤波。
◆电抗器
连接在变频器的输入端。
◆熔断器
连接在变频器的输入端,起过流保护的作用。
2.3箱体外围电气元件
2.3.1遥控器与端头站
遥控系统是本质安全型系统。
遥控器先进的低功耗芯片,自行研制,具有体积小重量轻,抗震、防水等特点。
遥控系统由遥控发射机和接收机组成。
遥控接收机兼作端头控制站,采用不锈钢壳体既美观大方又可防止生锈,左右接收机相互独立工作、单独操作,左右发射机互不干扰。
如图2.3.1.1遥控器与端头站所示。
图2.3.1.1遥控器与端头站
◆遥控器
遥控器又称遥控发射机,使用普通的两节5号碱性电池供电,工作电流小于5mA,待机耗电1uA,峰值电流20mA,遥控发射装置具有自动休眠功能,不操作时发射机处于休眠节能状态,极大的延长了电池的使用寿命。
遥控发射机顶部有三个指示灯,从左向右依次排列,三个灯的颜色分别为绿色、黄色、红色。
三个灯是用来指示电池的电量及发射机的工作状态。
顺时针旋转开关打开遥控发射机电源操作发射机上的按钮,当电源充足时,绿灯闪亮。
随着电量的减少,依此变为黄灯亮和红灯亮。
当红灯亮起时,提示操作者需要更换电池。
◆端头站
端头站又称遥控接收装置,采用本安12v电源供电。
其操作面板与遥控器完全相同。
遥控接收机顶部有三个指示灯,指示灯发光时显示绿色,从左向右依此为接收指示、电源指示和发送指示。
当收到信号时接收指示灯闪烁,当接收机给控制中心发送数据时发送指示灯闪烁。
操作遥控接收装置的按钮,发送指示灯连续闪烁,信号发出。
下图为按钮对应指令示意图。
图2.3.1.2对应指令示意图
2.3.2瓦斯断电仪与甲烷传感器
图2.3.2.1瓦斯断电仪与加完传感器图
瓦斯保护系统由甲烷传感器与瓦斯断电仪两部分构成。
当瓦斯探头检测到得瓦斯浓度超过设定的极限值时就会给瓦斯断电仪输出相应信号,瓦斯断电仪输出断电信号切断启动回路,使系统断电。
瓦斯传感器的介绍与操作说明
GJC4煤矿用低浓度甲烷传感器采用高性能热催化元件、微电脑数字技术和新型电子器件,性能稳定,门限准确,反应迅速,精度高。
具有红外遥控、时钟显示、报警点、断电点、解锁点显示和工作电压自动检测等多种实用功能。
操作说明
◆甲烷的调试
(1)零点的检查和调整
在新鲜空气中,开机十分钟,待显示值稳定后,观察显示值是否为0.00,否则应进行零点调整。
进行零点调整时,先按A键,1秒钟之内再按【确认】键,此时末位小数点亮,表示传感器已进入调零状态。
重复按【+】键可使显示值递增,重复按【-】键可以使显示值递减,进行上述操作,使显示值为0.00,然后按D键确认并退出调零状态,返回甲烷检测状态。
(2)精度的检查和调整
在调零完成后,将传感器的气室套上校正气嘴,通入浓度为2.00%左右CH4标准气样,控制流量在200ml/min,待显示值稳定后,观察显示值是否为标准气样值,否则应进行精度调整。
进行精度调整时,先按A键,1秒之内再按D键,此时末位的小数点亮。
重复上述操作,直到首位小数点亮,表示传感器已进入精度调整状态。
按B、C键可完成显示值的调整,将数值调整到标准气样值,按D键确认并推出精度调整状态。
精度调整结束。
◆报警点的调试
开机后按B键2次进入报警点状态,显示P1.00,若用户需要修改,可进行调整。
调整时,应先按A键,1秒之内+再按D键,此时末位的小数点亮,按B、C键调整显示值,使其显示用户要求值。
然后按D键确认并推出报警点调整状态。
调整结束。
◆断电点的调试
开机后按B键三次进入断电点状态,显示C1.50,若需要修改,可如上述报警点设置方式进行调整。
2.3.3防爆分线盒
防爆分线盒一般放于采煤机内侧的机架箱体内,液压阀组的引线、电磁阀继电器的引线都从防爆分线盒引出。
2.3.4照明装置
主要用于照明。
2.3.5预警装置
主要用于启动时语音报警。
3操作说明
采煤机操作系统包括,控制面板、左右端头站、遥控发射机三个部分。
按功能可分,一是主回路操作:
包括主启、主停、泵启、泵停、左截启、左截停、右截启、右截停、破碎启、破碎停、牵电、牵断,先导回路试验,输送机闭锁。
二是牵引系统操作:
包括采煤机左行、右行、停止牵引。
三是液压系统操作:
包括左摇臂上升、下降,右摇臂上升、下降,破碎机上升、下降,以及挡矸装置的上升、下降。
图3.1控制面板图
下面按功能分别说明:
3.1主回路启动操作
3.1.1先导试验操作
给采煤机送电前应先检查先导启动回路是否正常,按下控制面板的【先导】按钮,显示器上的发光二极管点亮,说明启动回路正常,采煤机可以启动,否则采煤机不能供电启动。
3.1.2采煤机送电、断电
在先导回路正常的情况下,将隔离开关手柄合上,按下【主启】按钮,启动预警,延时5秒后松开按钮,顺槽开关箱启动,采煤机得电。
采煤机得电后的任何情况下,如操作操作面板或者左右断头站的【主停】按钮,采煤机都将断电停机。
采煤机运行过程中,任一时刻,在瓦斯超限的情况下,瓦斯断电仪保护动作采煤机都整机断电停机。
图3.1.2.1采煤机送电、断电流程图
3.1.3左截割电机、右截割电机的启动、停止操作
截割电机的启动、停止可通过控制箱操作面板、左右端头站和遥控装置实现。
采煤机得电后,系统对以上四部分电机进行漏电检测,当某一电机漏电时,显示器将提示故障信息。
操作以上对应的启动按钮【左启】、【右启】,采煤机预警装置报警,报警结束后2秒,若电机没有接地、漏电故障,该电机顺利启动。
若电机有漏电现象,电机不能启动。
电机在预警过程中,按下停止启动按钮启动过程立即停止。
3.1.4运输机停止操作
采煤机控制箱上有一个运闭自锁按钮,当检修采煤机或需要停止运输机时,按下运闭按钮,运输机就不能再启动运行。
若要重新开起运输机,必须使闭锁按钮复位。
3.2液压调高系统的升降操作
泵站电机启动后,操作端头站或遥控发射装置任何一个升、降功能的按钮对应部件将进行升降动作。
为了安全考虑,左端遥控发射装置不能操作右端摇臂,右端遥控装置不能操作左端摇臂。
3.3牵引系统操作
牵引操作:
操作控制面板或者左、右遥控器、断头站的【左行】、【右行】、【牵停】按钮,可实现采煤机左行、右行,增速,减速,牵引停止功能。
左行操作:
当变频器显示器处于运行状态后,按住【左行】按钮,变频器开始输出,采煤机开始左行,按住左行按钮不放,变频器频率增加,采煤机增速向左运行。
当采煤机速度增至所需速度后,放开左行按钮,采煤机保持此速度向左运行。
若要使采煤机减速,按右行按钮采煤机就减速。
若要使采煤机减速到零,可以直接按【牵停】按钮,也可以按住右行按钮(假若采煤机正在运行),直到采煤机减速到零。
直接按牵停按钮可以使牵引立刻停车。
若要改变采煤机的运行方向,必须先按【牵停】按钮,然后再按方向按钮(左行或右行)采煤机才能改变方向。
【牵停】按钮既是采煤机牵引停止按钮,又是改变牵引方向的前置按钮。
本牵引系统,没有设置牵启、增速和减速按钮,由左行、右行按钮代替。
3.4显示器的操作
3.4.1显示界面切换说明
在控制箱显示屏的下方有【设置】、【上翻】、【下翻】。
按【设置】键进入监控系统主菜单,通过按【上翻】、【下翻】键选择子菜单,再按下【设置】键进入已选择子菜单。
显示界面介绍
主界面
图3.4.1.1主界面图
如图3.4.1.1所示,为采煤机监控系统主界面。
图中最左边红色一列为输入指令,当按下某个按钮给出指令时,相应指示灯会由红色改为绿色。
图中最右边红色一列为输出指令,显示输出状态。
当PLC内部输出指令发出后,相应指示灯由红色变为绿色。
图中正上方白色方框内,当有故障时会显示当前故障以及故障时间。
用户可以根据方框两边的“左端站”“右端站”及它们各自上方的红灯,来观测到左右端站及遥控器的指令给定状态。
当某一侧的端站或遥控器给出指令时,相应红灯会变为绿色。
主界面中间的表格来显示采煤机各个电机的状态、电流值以及温度值。
表格下方有采煤机牵引速度、累计运行时间与日期时刻显示。
监控系统主菜单
图3.4.1.2监控系统主菜单图
如图3.4.1.2所示为监控系统主菜单,在此界面可以选择进入各个子菜单。
在主界面按下【设置】,进入系统主菜单。
按下【上翻】、【下翻】选择子菜单,如图,选择故障显示菜单时,相应红色框会变为绿色。
按下【返回】键回到主界面。
参数设置界面
图3.4.1.3参数设置界面图
如图所示为参数设置界面。
在此菜单中可以设置各个电机的各项参数的整定值。
按【上翻】、【下翻】键选择需设置参数,按下【设置】确定参数,界面下方整定值显示的右方绿色方框会变为红色,此时按下【上翻】、【下翻】键,可以对相应整定值进行调整。
例如:
要调整破碎电机电流整定值时,进入参数设置菜单后,按【下翻】选择,相应绿色方框变为红色后,按下【设置】键,下方整定值的绿色方框会变为红色。
此时就可以按【上翻】或【下翻】键进行调整。
保护设置界面
图3.4.1.3保护界面设置图
如图3.4.1.3所示为保护设置界面。
在此菜单中可以投入或取消各个保护功能。
按【上翻】、【下翻】键来选择相应保护,按下【设置】键来改变其状态。
当保护名称下方方框为黄色时,保护离线,当方框为红色时保护投入。
进入保护设置界面后,按【下翻】键选择瓦斯保护。
相应绿色方框变为红色时,按下【设置】,瓦斯保护下方的黄色方框会变为红色,此时按下【设置】键,则可对其状态进行修改。
接口状态显示界面
图3.4.1.4接口状态图
如图3.4.1.4所示为接口状态显示界面。
在此界面显示PLC的各个输入接口X、输出接口Y的状态。
当有信号输出时,相应红色方框会变为绿色。
PLC各个输入输出的功能详见电气图纸。
历史故障记录显示界面
图3.4.1.5历史故障记录显示界面图
如图3.4.1.5所示为历史故障记录显示界面,该界面显示历史故障以及故障发生时间。
变频器故障中英对照
图3.4.1.6变频器故障中英对照
如图3.4.1.6所示为变频器故障中英对照界面。
变频器操作盘上显示故障时,可以根据此界面来判断故障。
3.5变频显示器
变频显示器显示四行信息,第一行显示变频器的给定运行状态,第一行“1”表示工作站号;
“L”表示变频器的控制点为变频器键盘本地控制,正常情况下监控中心在对变频器进行控制时,应将“L”取消,否则采煤机无法牵引行走。
箭头方向表示系统为正向运行或反向运行。
转速表示变频接收到的给定数据。
第一行的最后一位,表示系统处于启动状态或停止状态。
变频器处于停止状态时最后一位显示信息为零;
收到启动信号时,最后一位由零变为1。
变频显示器的二、三、四行显示系统的实际运行状态的输出信息。
显示器下方为操作控制键盘,具体的操作功能见附录A中变频装置使用指南。
3.5.1操作注意事项
启动时务必确认煤机周围人员处在安全区域。
按下【启动】按钮必须维持三秒以上。
一般显示屏出现显示画面方可松开。
启动不成功,或者停机再启动时,应先等变频器放电完毕(变频器显示盘熄灭)才可再次启动。
进行换向操作时,应先将煤机减速到零,再按【牵停】按钮。
特殊情况除外。
不要同时启动左右截割电机,以避免瞬时电流对电网的冲击。
3.5.2主要功能
功能介绍:
瓦斯保护功能:
当工作面瓦斯浓度超过所设的极限值时,采煤机会自动断电。
电机过温保护功能:
当电机的温度超过135摄氏度时,采煤机自动断电,以保护电机。
电机过载保护功能:
当截割电机的电流超过所设定的保护值的时候,采煤机自动断电,以保护电机。
变频器故障保护:
当变频器发生故障时,会自动发出牵停命令,使制动器闭合。
同时,停止截割电机的运转。
漏电保护:
电机在启动的时候可进行漏电检测,若有电机漏电则不会启动电机。
调高系统切换手动功能:
同时按控制面板的或端头站、遥控器的【左升】、【左降】按钮即可激活手动调高功能,此时通过操作液压阀组上的调高手柄就能控制摇臂的升降。
智能限速功能:
当牵引速度超过设定的极限值时,采煤机将不能加速。
此功能可通过同时按下控制面板或端头站、遥控器的【右升】、【右降】按钮来屏蔽。
4维护
4.1日常检查
目测机壳、机盖、控制手柄,电缆是否损坏。
检查主回路开关
检查遥控发射机、端头站是否有效
检查照明系统是否适当
检查电气控制箱和几个电机的冷却水管、水道是否堵塞、漏水
4.2周检查
检查防爆盖板及接线柱
检查防爆腔
检查漏电检测装置
清洗瓦斯探头
检测电缆及密封装置
检查遥控发射机的电池
4.3月检查
检查防爆腔的螺栓、垫圈是否完好,保证防爆腔不超过规程规定
清除腔内灰尘及潮气,保证内部无污垢及潮湿现象
绝缘材料没有变质和破坏,密封装置没损坏,必要时更换
检查电机对地绝缘情况并记录结果
测试变压器的主绕组、次绕组和地之间的绝缘
检查电磁阀的电缆及内部连线,清洗电磁阀内的污垢
检查各控制按钮,保证功能键操作正常
检查电器件的紧固件有无松动。
5常见故障分析判断
5.1采煤机无法起动
检查【启动】按钮是否正常。
检查二极管、电阻是否烧毁。
检查电缆控制P、E回路是否正常。
5.2采煤机无法自保
检查【主停】按钮是否正常。
观看显示屏是否能亮,若不亮打开高压箱前盖板,看空气开关是否跳闸
按住【启动】按钮,观察显示屏的输出接口看是否有主停信号输出。
按住【启动】按钮,查看显示屏的故障记录。
检查控制中心的自保继电器是否正常
5.3截割电机无法启动
观看显示屏,看控制信号是否正常输入,输出。
观察显示器主回路是否有漏电闭锁现象,检查电机及其供电电缆的绝缘情况。
检查主回路的控制电源是否故障,
检查主回路的控制接触器是否有损坏现象
5.4调高系统无法升降
观看显示屏,看控制信号是否正常输入、输出
测量电磁阀控制电源是否正常
检查电磁阀自身是否存在损坏的现象
检查泵站系统是否工作正常
5.5变频装置无法供电
检查牵引变压器工作是否正常
检查变频器前端的快速熔断器是否工作正常
5.6采煤机牵引控制故障
观察主显示器,判断牵引控制信号是否正常
检查变频器的控制电缆是否损坏
观察变频显示器,判断变频器是否损坏
根据变频器的故障信息和说明书内的故障信息表排查变频器故障
检查牵引机械驱动系统
5.7遥控装置故障
检查发射机的电池电量是否不足
检查接收、发射信号指示是否正常
检查接收机的工作电源是否正常
检查接收机和控制系统的通讯是否正常
5.8显示器故障
造成主显示器黑屏和死机通常是由显示器和主控器的连接故障造成的
变频显示器的故障一方面为连接电缆故障;
另一方面可能为自身故障。
附录A变频装置使用指南
该变频装置是专为适应MG1000/2500-WD电牵引采煤机需求设计的,在保留了原ABB公司变频器完美特性的基础上,采用了强制底板水冷却,防潮和散热等性能。
改制后的变频装置体积轻巧,安装维护方便,增强了系统的抗振性能。
(一)变频装置维修时的安全性能措施
1.本变频装置在运行及维护时必须遵守安全规范,如果不加注意将造成意外人身伤害,或损坏变频装置。
在打开或维修变频装置之前,必须确认:
(1)变频器不得电。
变频装置断电后,必须等十五分钟以上,以防变频器上电容残存的能量造成伤害。
(2)使用万用表(阻抗至少为1M欧)测量每个输入端子之间的电压,以保证变频装置放电完毕。
变频装置的输出是高压高频窄脉冲组成,其峰值约为电源的1.35-1.4倍,这个电压有可能因电缆性能不好而加倍。
在此要求使用特制电缆。
本变频装置在出厂时都做耐压试验,所以,一般情况下用户不必作绝缘测试。
当用户觉得有必要做绝缘试验时,请按下述操作进行。
(1)绝缘测试必须在不接主电源的情况下,否则将造成设备损坏。
(2)检查电机电缆绝缘时,必须把变频装置上连接的电机电缆,从端子上拆下来。
否则,有可能造成变频装置的IGBT输出模块的损坏。
(3)变频装置在运行的过程中,不允许在1分钟内连续三次切断电源。
以避免变频装置内的充电电阻因过流而烧坏。
(二)变频装置特性及控制盘说明
1.变频装置的特性
本变频装置采用直接转矩控制技术(DTC)控制电机,提供了精确控制鼠笼电机的速度和转矩,具有完善的电压和功率选择。
本变频装置不仅具有完美的运行特性,还有以下保护特性。
接地故障的保护
电机缺相功能保护
变频装置对牵引电机堵转保护
变频装置对牵引电机过流的保护
变频装置过压保护
变频装置欠压保护
变频装置供电电源缺相保护
变频装置输出短路保护
2.变频器控制面板按键的功能
本显示器也是变频器的操作盘,在此盘上可以对变频器进行各种参数的设定和修改。
控制面板的上方是液晶显示屏,下方是带有符号指示的薄膜式按键,可以利用它们监视传动功能,选择传动参数,改变传动宏和传动设置。
菜单按钮,使菜单后移。
菜单按钮,使菜单前移。
浏览菜单按钮,在主菜单中或同一类
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