【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 241ZS 隔爆型壓扣急停按鈕以及油泵電機(jī)、截割電機(jī)、二運(yùn)電機(jī)、風(fēng)機(jī)電機(jī)等組成了掘進(jìn)機(jī)電氣系統(tǒng)。掘進(jìn)機(jī)電氣系統(tǒng)各電機(jī)均采用雙電 壓電機(jī)，工作電壓為 660V 或 1140V，通過(guò)改變電機(jī)接線(xiàn)方式選擇工作電壓。掘進(jìn)機(jī)電控系統(tǒng)以可編程控制器 (以下簡(jiǎn)稱(chēng) PLC)為核心，對(duì)油泵、截割、二運(yùn)、風(fēng)機(jī)四個(gè)電機(jī)的過(guò)壓、欠壓、短路、超溫、過(guò)載、過(guò)流、三相不平衡、電機(jī)絕緣進(jìn)行監(jiān)控和保護(hù)、并具有低壓漏電、瓦斯保護(hù)、水流異常等功能。操作箱與開(kāi)關(guān)箱之間通過(guò)工業(yè)上常用的 RS485 通訊，穩(wěn)定性高，僅用兩芯信號(hào)線(xiàn)便可實(shí)現(xiàn)對(duì)油泵、截割、二運(yùn)、風(fēng)機(jī)的開(kāi)停以及顯示各電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)、截割電機(jī)負(fù)荷、工作電壓和各種故障信息，大大減少了操作箱與開(kāi)關(guān)箱之間的連線(xiàn)，操作箱電纜采用 快速接頭連接方式，安裝方便，可靠性高。開(kāi)關(guān)箱視窗內(nèi)設(shè)有發(fā)光管能夠顯示 32 種故障信息，與液晶屏可以獨(dú)離工作。掘進(jìn)機(jī)電氣系統(tǒng)框圖如圖 所示 控 制 變 壓 器水 流 量 開(kāi) 關(guān)瓦 斯 傳 感 器截 割 急 ?？?急 停操 作 箱油 箱 油 位油 箱 油 溫開(kāi) 關(guān) 箱 顯 示儀 表風(fēng) 機(jī) 電 機(jī)二 運(yùn) 電 機(jī)截 割 電 機(jī)油 泵 電 機(jī)電 鈴前 級(jí) 饋 電照 明D C 2 4 V穩(wěn) 壓 電源可 編 程 控 制 器輸 入 信號(hào)操 作 箱 顯 示 信 號(hào)電源電壓檢測(cè)信號(hào)低壓漏電開(kāi) 關(guān) 箱 顯 示 信 號(hào)A C 2 4 VA C 2 2 0 V / 1 2 0 V溫度信號(hào)漏電閉鎖信號(hào)電流信號(hào)變 頻 器 掘進(jìn)機(jī)電氣系統(tǒng)原理 圖 掘進(jìn)機(jī)電氣系統(tǒng)框圖 主回路： 主回路主要是由隔離開(kāi)關(guān) QS、真空接觸器 KM1KM阻容吸收電路RC1RC4 以及電流互感器 TA1TA12 組成。主電路圖見(jiàn)圖 。 KM1KM1.2TA1TA2TA3U11V11W1175KWM1125ARC 1KM2KM2.2TA4TA5TA6U21V21W21135KWM2250ARC 2KM3KM3.2TA7TA8TA9U31V31W3115KWM3125ARC 3KM4KM4.2TA10TA11TA12U41V41W4137KWM4125ARC 4QSA B CKA前級(jí)電源先導(dǎo)回路24VGX5PLC聯(lián)鎖門(mén)聯(lián) 鎖電源 聯(lián) 鎖U1 V1 W1阻容 吸收阻容 吸收阻容 吸收阻容 吸收油泵截割二運(yùn)風(fēng)機(jī)RSTUVW變 頻 器粘連檢測(cè) 圖 掘進(jìn)機(jī)電控系統(tǒng)主電路圖 電源開(kāi)關(guān)，當(dāng)其閉合時(shí)主回路各接觸器上端得電。通過(guò)控制回路分別閉合真空接觸器 KM1KM4，油泵、截割、二運(yùn)、風(fēng)機(jī)電機(jī)便可運(yùn)轉(zhuǎn)。 各回路利用阻容吸收電路 RC1RC4 吸收主回路過(guò)電壓。電流互感器 TA1TA12 檢測(cè)各回路電流，轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)送可編程控制器，通過(guò)程序?qū)﹄姍C(jī)進(jìn)行保護(hù)，并通過(guò)顯示窗和液晶屏顯示故障原因。 為防止系統(tǒng)內(nèi)部瞬間過(guò)電壓沖擊（主要為斷路器、接觸器開(kāi)斷產(chǎn)生的操作過(guò)電壓）對(duì) 重要電氣設(shè)備的損傷，通行的做法是在靠近斷路器或接觸器位置安裝氧化鋅避雷器（ MOA）或阻容吸收器進(jìn)行沖擊保護(hù)。比較兩類(lèi)產(chǎn)品性能上的優(yōu)點(diǎn)，氧化鋅產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)主要在能量吸收能力強(qiáng)，可以用于防雷電等大電流沖擊；阻容吸收器的優(yōu)點(diǎn)主要在于起始工作電壓低，可有效吸收小電流沖擊對(duì)設(shè)備的影響。 在真空斷路器負(fù)荷側(cè)接人電容的作用是增加與 負(fù)載并聯(lián)的電容。這樣，一方面可減小負(fù)載特征阻抗 CtLt/ ， 以減小過(guò)電壓的幅值。另一方面，可減小過(guò) 電壓的的角頻率 0w 。從而降低過(guò)電壓的上升幅度。接 人電阻 R 的目的在于吸收負(fù)荷回路的能量，降低高 頻振蕩電流的幅值，使流過(guò)真空斷路器的電流不致由 于高頻電流的疊加而造成弧隙中電流突降過(guò)零點(diǎn)，這 樣可有效地防止電弧多次重燃而引起過(guò)電壓。 對(duì)于電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，從限制多次重燃過(guò)電壓的角度 出發(fā)， R 和 C 的數(shù)值選擇方法如下 : C=(1~2} 0C R=1/ 3 (1+ 0C /C) 00/CL 式中 0C 為電機(jī)的固有電容， 0L 為從電源到電機(jī) 的線(xiàn)路電感。實(shí)際操作過(guò)程中， RC 取值范圍為 : C=~,R=100~200Ω。 控制電源 控制電源主要是提供電控系統(tǒng)各等級(jí)工作電壓?？刂齐娫丛韴D見(jiàn)圖。 ～ 1 1 4 0 V～6 6 0 V+MG+MGF U 34AF U 24AF U 12AW 1 / 6 6 0KB2 4 VT 1 1T 1 0Q F 41 0 A1 0 0 ? / 5 WT9 T8Q F 31 0 AK M 6E L 2H L 1H L 2H L 32 4 V +C Z 1 82 4 V G2 4 V +C Z 1 72 4 V G3 . 3 K / 5 W1 2 0 V 1 0 0 VT7 T 6 T5 Q F 2 5 AQ F 15AK M 5E L 1 控制電源主要由電源變壓器 KB、熔斷器 FU1FU斷路器 QF1QF漏電檢測(cè) ELK1ELK2 和接觸器 KM KM6 共 同組成對(duì) 220V、 120V 和 24V 回路漏電檢測(cè)并斷電保護(hù)，通過(guò)按復(fù)位按鈕可以重新供電。電源變壓器為 圖 控制電源 原理圖 1140V 和 660V 通用。 注意：根據(jù)系統(tǒng)工作電壓切換熔斷器 FU1FU2。 控制回路 控制回路是可編程控制器（簡(jiǎn)稱(chēng) PLC）為核心，通過(guò) RS485 通訊接受操作箱的控制信號(hào)，通過(guò)內(nèi)部程序運(yùn)算控制繼電器輸出，實(shí)現(xiàn)各電機(jī)的啟動(dòng)和停止。 PLC 外部接線(xiàn)圖如圖 。 油 泵 啟 動(dòng)截 割 啟 動(dòng)二 運(yùn) 啟 動(dòng)風(fēng) 機(jī) 啟 動(dòng)油 泵 運(yùn) 行 確 認(rèn)截 割 運(yùn) 行 確 認(rèn)二 運(yùn) 運(yùn) 行 確 認(rèn)風(fēng) 機(jī) 運(yùn) 行 確 認(rèn)油 泵 停 止截 割 停 止二 運(yùn) 停 止風(fēng) 機(jī) 停 止反 相瓦 斯 斷 電各 電 機(jī) 漏 電各 絕 緣 檢 測(cè)其 他 故 障 保 護(hù)截 割 溫 度 檢 測(cè)電 源 電 壓油 泵 電 流截 割 電 流二 運(yùn) 電 流復(fù) 位H M I人 機(jī) 界 面K A 1K A 2K A 3K A 4警 鈴指 示 燈通 信接 口+ 2 4 VLP L CMM輸 入I 0 . 0I 1 1 . 7變 頻 器 圖 PLC 外部接線(xiàn)圖 同時(shí) PLC 接受電流互感器的信號(hào)、瓦斯繼電器信號(hào)、漏電檢測(cè)信號(hào)、KM1KM4 反饋信號(hào)、電機(jī)溫度保護(hù)信號(hào)，通 過(guò)程序?qū)崿F(xiàn)整個(gè)電控系統(tǒng)的保護(hù)功能。 SB1SB3 為緊急停止按鈕， SB1 裝在操作箱上，和設(shè)在整機(jī)油箱前側(cè)的緊急停止按鈕 SB2 一樣作為總急停，按下總急停主控器端子 CZ225 無(wú) AC220V 輸出， KM5 斷電，切斷 220V 供電，各電機(jī)將不能啟動(dòng)。截割緊急停止按鈕 SB3 設(shè)在整機(jī)左側(cè)，司機(jī)席前部，按下 SB3,截割電機(jī)將不能啟動(dòng)。 PLC 接受瓦斯傳感器動(dòng)作信號(hào)，斷開(kāi) CZ21 CZ220,停前級(jí)電源。控制回路原理圖如圖 。 H 1 H 2K M 2 K M 3K M 1K M 4油 泵 截 割二 運(yùn)風(fēng) 機(jī)2 2 0 V供 電2 4 V供 電漏 電 閉鎖漏 電 閉鎖K M 5 K M 6 K M 7K M 8繼 電 器 板H 0油 泵計(jì) 時(shí)截 割計(jì) 時(shí)K A 1 0 . 1K M 1 . 3 K M 2 . 3K A 6 . 1 K A 7 . 1 K A 8 . 1 K A 9 . 1K A 3 . 2K A 4 . 2K A 5 . 2 K A 1 1 . 1Q F 1 2E L 1 3 ( 2 2 0 V )E L 1 2 ( 1 2 0 V )E L 1 1 ( N )T 7 圖 控制回路原理圖 工作原理 系統(tǒng)送電后，液晶屏顯示生產(chǎn)公司的信息，同時(shí)開(kāi)關(guān)箱視窗內(nèi)的指示燈齊亮，檢查指示燈有無(wú)損壞，稍后熄滅， PLC 檢測(cè)真空管是否粘連， 若正常主控器端子 CZ227 輸出 AC220V， 漏檢繼電器 KM KM8 吸合，進(jìn)行各回路漏電、粘連檢測(cè)，如系統(tǒng)正常則按順序進(jìn)行以下操作。 信號(hào) 油泵啟動(dòng)前應(yīng)給信號(hào)，按住開(kāi)機(jī)鍵，主控器端子 CZ228 輸出 AC120V,電鈴鳴響， 兩秒后電鈴?fù)Ｖ锅Q響 ,液晶屏將自動(dòng)切換至電機(jī)啟動(dòng)畫(huà)面，此時(shí)才允許啟動(dòng)油泵電機(jī)。油泵未啟動(dòng)再次按開(kāi)機(jī)鍵，液晶屏又返回至 開(kāi)機(jī)畫(huà)面。 油泵啟動(dòng)、停止 進(jìn)入電機(jī)啟動(dòng)畫(huà)面后，液晶屏僅顯示油泵電機(jī)的狀態(tài)信息“油泵停止” 。瞬時(shí)按油泵按鍵，主控器端子 CZ221 有 AC220V 輸出，控制接觸器 KM1 吸合，其常開(kāi)觸點(diǎn) 閉合，接通油泵計(jì)時(shí)表 H1,油泵開(kāi)始計(jì)時(shí)。同時(shí)常開(kāi)觸點(diǎn) 閉合，通過(guò)主控器端子 CZ27 輸入至主控器 ,主控器檢測(cè)到此信號(hào)認(rèn)為油泵啟動(dòng)，否則將發(fā)出油泵啟動(dòng)失敗的故障信息，按復(fù)位鍵復(fù)位。油泵啟動(dòng)后狀態(tài)信息將變?yōu)椤坝捅眠\(yùn)行” ，液晶屏右列第一個(gè)指示燈（第一為油泵指示，第二為截割，第三為二運(yùn) ， 第四為風(fēng)機(jī)） 由空心變?yōu)閷?shí)心， 同時(shí)液晶屏上依次顯示 “截割停止”、 “二運(yùn)停止” 、 “風(fēng)機(jī)停止” ，此時(shí)三臺(tái)電機(jī)才允許啟動(dòng)。再次瞬時(shí)按油泵按鍵，主控器控制接觸器 KM1 斷開(kāi)， 斷開(kāi)，主控器檢測(cè)到輸入信號(hào)斷開(kāi)，認(rèn)為電機(jī)已停止，粘連檢測(cè)回路投入，此時(shí)若檢測(cè)到真空管下端帶電，認(rèn)為真空管粘連，發(fā)出“油泵粘連”故障信息。 油泵電機(jī)正常停止后， 液晶屏再次顯示油泵啟動(dòng)前的畫(huà)面信息。 截割啟動(dòng)、停止 油泵電機(jī)啟動(dòng)后，瞬時(shí)按截割按鍵，主控器啟動(dòng)定時(shí)器（定時(shí)時(shí)間分 5 秒、10 秒、 15 秒、 20 秒、 25 秒可調(diào)）工作，同時(shí)主控器端子 CZ228 輸出 AC120V,電鈴鳴響，截割開(kāi)始啟動(dòng)前預(yù)警。液晶屏上截割狀態(tài)信息變?yōu)椤敖馗铑A(yù)警” 。定時(shí)時(shí)間到， CZ228 斷開(kāi) AC120V,電鈴?fù)Ｖ梗瑫r(shí)液晶屏上截割 狀態(tài)信息變?yōu)椤敖馗畲龁ⅰ? ，此時(shí)截割電機(jī)處在等待啟動(dòng)狀態(tài)，在此狀態(tài)下再次按下截割按鈕，主控器端子 CZ222 輸出 AC220V，接觸器 KM2 吸合，截割電機(jī)啟動(dòng)，其常開(kāi)觸點(diǎn) 閉合，接通截割計(jì)時(shí)表 H2，截割開(kāi)始計(jì)時(shí)。常開(kāi)觸點(diǎn) 閉合， 通過(guò) CZ28 輸入至主控器， 主控器檢測(cè)到此信號(hào)認(rèn)為截割已啟動(dòng)，否則發(fā)出截割啟動(dòng)失敗的故障信息，按復(fù)位鍵復(fù)位。截割啟動(dòng)后狀態(tài)信息將變?yōu)椤敖馗钸\(yùn)行” ，右列對(duì)應(yīng)的指示燈由空心變?yōu)閷?shí)心。再次瞬時(shí)按截割按鍵，主控器端子斷開(kāi) AC220V,接觸器 KM2 斷開(kāi)， 斷開(kāi)，主控器檢測(cè)到輸入信號(hào)斷開(kāi)，認(rèn)為電機(jī)已正常停止，粘連投入檢測(cè)，不正常發(fā)出“截割粘連”故障信息。截割停止后狀態(tài)信息顯示“截割停止” 。按下位于機(jī)器左側(cè)的截割急停按鈕，截割將不能啟動(dòng)或運(yùn)行中立即停止，截割狀態(tài)行顯示“按復(fù)位鍵復(fù)位” ，再次啟動(dòng)截割須按復(fù)位鍵復(fù)位。 二運(yùn)啟動(dòng)、停止 油泵電機(jī)啟動(dòng)后，瞬時(shí)按二運(yùn)按鍵，主控器端子 CZ223 輸出 AC220V,接觸器 KM3 吸合，常開(kāi)觸點(diǎn) 閉合，通過(guò) CZ29 輸入至主控器，主控器檢測(cè)到此信號(hào)認(rèn)為二運(yùn)電機(jī)已啟動(dòng)，否則發(fā)出二運(yùn) 啟動(dòng)失敗的故障信息，按復(fù)位鍵復(fù)位。二運(yùn)啟動(dòng)后狀態(tài)信息變?yōu)椤岸\(yùn)運(yùn)行” ，右列對(duì)應(yīng)的指示燈由空心變?yōu)閷?shí)心。再次瞬時(shí)按二運(yùn)按鍵，主控器端子 CZ223 斷開(kāi) AC220V,接觸器 KM3 斷開(kāi)， 斷開(kāi)，主控器檢測(cè)到輸入信號(hào)斷開(kāi)，認(rèn)為二運(yùn)電機(jī)已正常停止，粘連投入檢測(cè)，不正常發(fā)出“二運(yùn)粘連”故障信息。二運(yùn)停止后狀態(tài)信息顯示“二運(yùn)停止” 。 風(fēng)機(jī)啟動(dòng)、停止 油泵電機(jī)啟動(dòng)后，瞬時(shí)按風(fēng)機(jī)按鍵，主控器端子 CZ224 輸出 AC220V,接觸器 KM4 吸合，常開(kāi)觸點(diǎn) 閉合，信號(hào)通過(guò) CZ210 輸入至主控器，主控器檢測(cè)到此信號(hào)認(rèn)為風(fēng)機(jī)電機(jī)已啟動(dòng)，否則發(fā)出風(fēng)機(jī)啟動(dòng)失敗的故障信息， 按復(fù)位鍵復(fù)位。 風(fēng)機(jī)啟動(dòng)后狀態(tài)信息變?yōu)? “風(fēng)機(jī)運(yùn)行” ，右列對(duì)應(yīng)的指示燈由空心變?yōu)閷?shí)心。再次瞬時(shí)