【導(dǎo)讀】煤礦井下廣泛使用的采煤機(jī)械有兩類：滾筒式采煤機(jī)和刨煤機(jī)。刨煤機(jī)要求的煤層地質(zhì)條件教嚴(yán)，一般適用于煤。質(zhì)較軟不粘頂板、頂?shù)装遢^穩(wěn)定的薄煤層或中厚煤層，故應(yīng)用范圍較窄。但是刨煤機(jī)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)。單，尤其在薄煤層條件下勞動(dòng)生產(chǎn)率較高。引和外牽引；按牽引傳動(dòng)方式分機(jī)械牽引、液壓牽引和電牽引。采煤機(jī)電牽引的實(shí)現(xiàn)方式，目前主要有三種:1、變頻器調(diào)速；2、開關(guān)磁阻調(diào)速；流異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠；效率高節(jié)能。組上的電壓和電流，實(shí)現(xiàn)調(diào)速和穩(wěn)速的目的。改變轉(zhuǎn)距和轉(zhuǎn)速。電磁離合器電樞轉(zhuǎn)動(dòng)，通過對(duì)電磁離合器勵(lì)磁電流的控制，來實(shí)現(xiàn)對(duì)磁極的速度調(diào)節(jié)的目的。它是采煤機(jī)工作面每小時(shí)的實(shí)際產(chǎn)量，其計(jì)算公式為

　　

【正文】 頻 器型號(hào)ACS8000100703 適配 電 機(jī)容量 45kW(重 載應(yīng) 用） 55kW（一般 應(yīng) 用） 輸 出 額 定 電 流 89A(重載應(yīng) 用） 112A（一般 應(yīng) 用） 輸 入 電壓 交流 380V～ 415V 輸 入 頻 率 50Hz 短 時(shí)過載電 流 運(yùn)行 頻 率 0～ 50Hz～ 83Hz 結(jié) 極特征與工作原理 該 部件由三個(gè)獨(dú)立的 電 控箱 N23(開關(guān) 箱 ) 、 N24C(變頻 器箱 )、 N26(變壓 器箱 ) 共同組 成（ 見圖 51） ,其中 N2 N24C 共同安裝在一個(gè)整體的 聯(lián) 接框架內(nèi) ,N26 安裝在右 牽 引部的一段框架內(nèi)。三個(gè)獨(dú)立的 電 控箱均可仍老塘 側(cè) 裝入、抽出 ,而且三個(gè) 電 控箱本身不承受力量。 每 個(gè) 電 控箱均由兩個(gè)獨(dú)立的腔體 : 隔爆腔和接 線 腔 組 成 ,隔爆腔供安裝 電 氣元部件用 ,接 線 腔供 電纜 引入接 線 用。以下就 每 個(gè)箱體作以 詳細(xì)說 明 : 開關(guān) 箱 KXJ700/1140C(參 見 附 圖 56a、 56b、 56c) （ 1）型式： 開關(guān) 箱 為 隔爆兼本安型“ Exd[ib]I” （ 2） 產(chǎn) 品型號(hào)及含 義 （示例） KX Ｊ － 700 / 1140 Ｃ 采煤機(jī) 電壓 （ V） 功率（ kW） 隔爆兼本安型 控制箱 （ 3） 簡(jiǎn) 介： 開關(guān) 箱位于 聯(lián) 接框架的左端 ,可以在老塘 側(cè) 方便地推入和抽出。高 壓開關(guān) 箱由 2 個(gè)接線 腔和一個(gè)隔爆腔 組 成， 接 線 腔供 電纜 引入接 線 用，隔爆腔供安裝 電 氣元部件用。高 壓開關(guān) 箱的作用是將～ 1140V 電 源引入采煤機(jī)并將 電 源 進(jìn) 行分配。 其正面蓋板上裝有 2 個(gè)隔離開關(guān) 手把，隔離 開關(guān) 具有超前斷 電 功能。蓋板上有高 壓 箱 銘 牌和 開 蓋警告牌。 隔爆腔內(nèi)安裝有 2 臺(tái) GM2400 隔離 開關(guān) (帶 超前斷 電 )，用于左、右截割 電 機(jī)主回路 , 緊急 時(shí) 也可以通 過 它來切斷主回路。在 開關(guān)轉(zhuǎn)軸邊 上有一機(jī)械 連鎖 裝置 ,帶動(dòng) 一個(gè)行程 開關(guān) 來控制磁力啟 動(dòng) 器的控制回路 ,以保 證 隔離 開關(guān) 不 帶電 操作 (先合 閘 ,后送 電 。先斷 電 ,后分 閘 )。 隔爆腔內(nèi)有一臺(tái)控制 變壓 器 (～ 1140V/)?？刂?變壓 器初 級(jí)邊 有 2 個(gè)高 壓 保險(xiǎn) 2A/1140V。 每組 次 級(jí)邊 有 1 個(gè)空氣斷路器?！?220V 為 PLC、 開關(guān)電 源供 電 。 隔爆腔內(nèi)安裝有 1 個(gè)本安 (12V) 電 源模 塊 。 輸 入 為 ～ 42V,輸 出 為 12V(+12V 時(shí) ,電 流為 。電 流互感器 T A TA2 等的供 電 還 有 2 個(gè) JCA300P/4～ 20mA 霍 爾電 流 傳 感器安裝在 該 腔。 用于 檢測(cè) 左、右截割 電機(jī) 電 流 ,為 PLC 控制提供信號(hào) ,完成采煤機(jī)截割 電 機(jī)的恒功率保 護(hù) 。 接 線 腔分 為 2 個(gè)， 1 個(gè) 為 位于老塘 側(cè) 的主 進(jìn)線 接 線 腔，接 線 腔與隔爆腔通 過 6 個(gè)1140V/200A 高 壓 接 線 柱和一個(gè) 21 芯 過線組 來 聯(lián) 系。 另外 還 有 2 個(gè)接地 線壓 板。其作用是引入 1140V 電 源。煤壁 側(cè)還 有一個(gè)接 線 腔，用于向左、右截割 電 機(jī)、 泵電 機(jī)和 牽 引 變壓 器提供 電 源。 變頻 器箱 KXJT110/380C(參 見 附 圖 57a、 57b、 57c) （ 1）型式： 變頻 器箱 為 隔爆兼本安型“ Exd[ib]I” （ 2） 產(chǎn) 品型號(hào)及含 義 ： KX Ｊ Ｔ 110 / 380 Ｃ 采煤機(jī) 電壓 （ V） 功率（ KW） 調(diào) 速 隔爆兼本安型 控制箱 （ 3） 簡(jiǎn) 介： 變頻 器箱位于 聯(lián) 接框架的右端 ,由一個(gè)隔爆腔和一個(gè)接 線 腔 組 成 ,隔爆腔在前 ,接 線 腔在后 ,隔爆腔底面有冷卻水槽。接 線 腔通 過 2 個(gè) 9x25mm2 的 過線組 (GXB GXB2)和 3個(gè) 21 芯 過線組 (GXB GXB GXB5)與隔爆腔相 連 ,主要作用是引入 變頻 器的 進(jìn)線 和引出 變頻器的出 線 。 其中 GXB1 的 6 根 線為 主 變頻 器 1V1 的 輸 入、 輸 出 。另外 2 根作 為 制 動(dòng)單 元的 輸出。 GXB2 中有 6 根 為 仍 變頻 器 1V2 的 輸 入和 輸 出。 GXB3和 GXB4 是非本安控制的 過線組 。GXB5是本安控制的 過線組 ，接 線 腔內(nèi) 還 有接 線 端子若干 ,以及用于 進(jìn) 出 線 的喇叭口 ,共 21 個(gè)。 隔爆腔內(nèi)安裝有 2 臺(tái)拆裝后水冷式 ABB 變頻 器 (1V1和 1V2,包括 電 容、 電 抗及 變頻 器等 )，可 編 程序控制器 (PLC)1 臺(tái)， 開關(guān)電 源 1 臺(tái)， 6 個(gè)快熔 (1F6～ 1F11)及分 線盤 等。 該 箱體正面有 2 個(gè)蓋板， 左面蓋板上安裝有 12 個(gè)操作按 鈕 ，用于控制采煤機(jī)的 動(dòng) 作，遙控接收天 線 也安裝在此蓋板上 。右面蓋板上安裝 有中文 顯 示窗，可 實(shí)時(shí)顯 示工作參數(shù)，工作狀 態(tài) 及信息 。2 臺(tái) 變頻 器的參數(shù) 顯 示窗也安裝在 該 蓋板上， 顯 示 變頻 器的工作狀 態(tài) 及故障。 此腔完成采煤機(jī) 電 氣系 統(tǒng) 的主要功能 ,電 氣控制系 統(tǒng)為 一拖一 方式。即用一個(gè) 變壓器 給 2臺(tái)交流 變頻 器供 電 ,由兩臺(tái) 變頻 器分 別驅(qū)動(dòng) 2臺(tái)交流 牽 引 電 機(jī) ,仍 變壓 器次 邊 出來的～400V/50Hz 供 電電 源 經(jīng) 六個(gè)快速熔斷器分兩路 進(jìn) 入 變頻 器 ,通 過變頻 器整流、逆 變輸 出 頻 率、電壓 可 變 的交流 電壓 作 為牽 引 電 機(jī)的供 電電 源。 61550。 補(bǔ) 充 說 明：由交流異 步電 機(jī)的 轉(zhuǎn) 速公式 : n=(1S)60f1/P 其中 : f1: 定子供 電電 源 頻 率 P: 枀 對(duì) 數(shù) (常數(shù) ) S: 轉(zhuǎn) 差率 (常數(shù) ) n: 電 機(jī) 轉(zhuǎn) 速 所以在其它參數(shù)不 變 的情況下 ,電 機(jī)的 轉(zhuǎn) 速與 電 源的 頻 率成正比 ,所以通 過 改 變電 機(jī)供 電電 源的 頻 率而改 變電 機(jī)的 轉(zhuǎn) 速 ,仍而改 變 采煤機(jī)的行走速度。 另外，由于供 電電 源 頻 率的 變 化，不 僅 會(huì)影響 電 機(jī)的 轉(zhuǎn) 速而且 還 會(huì)影響 電 機(jī)內(nèi)部氣隙磁通的大小。仍而影響 電 機(jī)的運(yùn)行特性。當(dāng) 電 源 頻 率在基 頻 以下 時(shí) ， 由于 頻 率降低 時(shí) ，若要保持定子 電壓 不 變 ， 則電 機(jī)的勵(lì)磁 電 流將增加，而 電 機(jī)在 額 定 頻率下工作 時(shí) ，磁通已接近 飽 和狀 態(tài) 。因此，在基 頻 以下 調(diào) 速 時(shí) ， 電 機(jī)必然工作在 過 勵(lì)磁狀 態(tài) ，這樣 ，一方面降低了 電 機(jī)的功率因數(shù)，同 時(shí) ，又 影響到 電 機(jī)的 負(fù)載 能力。因此， 為 了保 證電動(dòng) 機(jī)在基 頻 以下運(yùn)行 時(shí) 的良好特性，必 須 在改 變頻 率的同 時(shí) 改 變 供 電電 源的 電壓 。此 時(shí) ， 為 恒 轉(zhuǎn) 矩 調(diào) 速；當(dāng)定子供 電頻 率超 過 基 頻 （ 50Hz）時(shí) ，氣隙磁通將下降，使得磁通小于 額 定 值 。 這樣電 機(jī)在 額 定 電 流下工作 時(shí) ， 電 機(jī)隨著 頻 率的升高 轉(zhuǎn) 速也升高， 電 機(jī) 輸 出扭矩減小，但功率 不 變 ，此 時(shí)為 恒功率 調(diào) 速。 ① 變頻 器 變頻 器 選 用 ABB公司的直接 轉(zhuǎn) 矩控制 (DTC)變頻 器 ACS800系列 ,變頻 器可在零速 時(shí)產(chǎn)生 150％ Me 轉(zhuǎn) 矩 ,且無速度 傳 感器 ,其 轉(zhuǎn) 矩 環(huán) 是內(nèi) 環(huán) ,速度 環(huán) 是外 環(huán) ,系 統(tǒng) 通 過 自 動(dòng)識(shí)別 建立電 機(jī)模型 ,可以得到準(zhǔn)硭的 轉(zhuǎn) 子速度信號(hào)作 為 速度 環(huán) 的反信號(hào) ,所以不需要速度 編碼 器仌可以 對(duì)電 機(jī) 進(jìn) 行精硭的速度控制。 變頻 器改裝 為 水冷裝置 ,其整流模 塊 與逆 變 模 塊 均安裝在 專用的散 熱鋁 板做成的底板上 ,底板與腔體底面水冷壁 緊 密接觸 (中 間 由 導(dǎo)熱 脂 傳遞熱 量 )。正常使用 時(shí) ,變頻 器 產(chǎn) 生的 熱 量由水冷壁 帶 走。 ②可 編 程序控制器 (PLC) PLC 是采煤機(jī) 電 氣系 統(tǒng) 的控制中心。 選 用 Omron CQM1 系列具有高可靠性、抗干 擾 能力 強(qiáng) 的特點(diǎn) , 且采用 導(dǎo)軌 式安裝 , 非常方便。其平均無故障 時(shí)間 大大超 過 了 EC 規(guī) 定的 10萬小 時(shí) ,甚至有些 PLC 的可靠性已達(dá)到 300000～ 500000MTBF。并且采用模 塊 式硬件 結(jié) 極 ,組合和 擴(kuò) 展都很方便。在 實(shí)際 使用 過 程中 ,增加或減少功能比 傳統(tǒng)繼電 器 電 氣控制方案更 簡(jiǎn)單易行。 在 PLC 正常 時(shí) ,變頻 器的速度 給 定 ,牽 引方向 ,加減速、水流量保 護(hù) ,2 臺(tái)截割 電 機(jī)的溫度 監(jiān)測(cè) 、 電 流采 樣 、截割 電 機(jī)的 恒功率保 護(hù) ,采煤機(jī)零位抱 閘 、啟 動(dòng)預(yù)報(bào) 警、 2 臺(tái)截割 電機(jī)的分 別 啟 動(dòng) 和停止、瓦斯斷 電 、 絕緣監(jiān)測(cè) 、 牽 引 變壓 器溫度 監(jiān)測(cè) 及采煤機(jī)的 動(dòng) 作 執(zhí) 行等均通 過 PLC 來達(dá)到完美的控制性能。 PLC 由 CPU 及 電 源模 塊 ， 開關(guān) 量 輸 出模 塊 ，模 擬 量 輸 出模 塊 ， RTD 模 塊 模 擬 量 專 用 電 源等 組 成。 ③控制盒 控制盒采 樣 信號(hào)的隔離 ,本安與隔爆 線 路的 轉(zhuǎn)換 ,有 線 指令與無 線 遙控信號(hào) 的 轉(zhuǎn)換 ,及 對(duì)輸 出信號(hào)的功率放大等作用。 ④ 顯 示 顯 示器有 兩 處 ：一 處 中文 顯 示器，另一 處為 兩個(gè) 變頻 器的 顯 示窗。 中文 顯 示器通 過 與 PLC 通信， 實(shí)時(shí)顯 示系 統(tǒng) 的各 種 工作參數(shù) 、工作狀 態(tài) 和各 種 信息。 二個(gè) 變頻 器 顯 示窗 實(shí)時(shí)顯 示 變頻 器的工作參數(shù)、狀 態(tài) 及信息。 ⑤ 操作 可以在左右端 頭 站，遙控器及 電 控箱上 對(duì) 采煤機(jī) 進(jìn) 行操作。也可以手 動(dòng) 操作左右 搖臂的升降。遙控器有左右之分，左右端 頭 站和遙控器上各自有 8 個(gè)按 鈕 ，分 別為總 停、 牽 停、左行、右行、上升、下降及兩個(gè) 備 用 鈕 。左端 頭 站及其遙控器可以操作采煤機(jī)左行、右行、總 停、 牽 停及左 搖 臂的上升、下降。右端 頭 站及其遙控器可以操作采煤機(jī)左行、右行、 總 停、牽 停及右 搖 臂的上升、下降。 變頻 器箱前面左蓋板上共有 12 個(gè)操作按 鈕 , 它 們 的功能如下 : 1S1— 總 啟 (采煤機(jī)啟 動(dòng) 按 鈕 ) 1S2— 總 停 (采煤機(jī)停 電 按 鈕 ) 1S3— 左 牽 (機(jī)器在零位 時(shí) ，按左 牽選 定左 牽 方向且不松手 時(shí) 機(jī)器向左行走，按的 時(shí)間 越 長(zhǎng) 速度越高。機(jī)器左行 時(shí) 需要減速按右 牽 ，需要加速按左 牽 。 ) 1S4— 右 牽 (機(jī)器在零位 時(shí) ，按右 牽選 定右 牽 方向且不松手 時(shí) 機(jī)器向右行走，按的 時(shí)間 越長(zhǎng) 速度越高。機(jī)器右行 時(shí) 需要減速按左 牽 ，需要加速按右 牽 。 ) 1S5— 顯 示翻 頁 1S6—左 搖 臂升 1S7—左 搖 臂降 1S8—右 搖 臂升 1S9—右 搖 臂降 1S10—牽 停 (復(fù) 位 ) 1S11—閉 運(yùn) (停運(yùn) 輸 機(jī) ) 1S12—單牽 補(bǔ) 充 說 明：停 牽 引 時(shí) 用 “ 牽 ?！卑?鈕 ， 變頻 器箱 務(wù) 必在斷 電 5 分 鐘 后 開 蓋。 amp。 nbsp。 變壓 器箱 KXBY150/1100C （ 1）型式： 變壓 器箱 為 隔爆型“ ExdI” （ 2） 產(chǎn) 品型號(hào)及含 義 ： KX Ｂ Ｙ 150 / 1100 Ｃ 采煤機(jī) 電壓 （ V） 容量（ KVA） 電壓 隔爆型