《EBZ系列掘进机电气系统培训(EPEC)标准资料ppt课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《EBZ系列掘进机电气系统培训(EPEC)标准资料ppt课件.ppt（38页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、EBZ系列掘进机电气系统培训教材总体论述总体论述 悬臂式巷道掘进机是一种煤矿井下综合掘进设备，集切割、行走、装运、喷雾灭尘于一体 包含多种机构，具有多重功能。该系列掘进机主要用于采煤准备巷道的掘进，适用于掘进破碎煤岩硬度f48，坡度160 180，断面624平方米的煤或半煤岩巷道，也可用于其他巷道施工，断面形状任意。本掘进机由截割部、铲板部、第一运输机、本体部、行走部、后支承、液压系统、水系统、润滑系统、电气系统构成，参见图1图1 掘进机运行简介掘进机运行简介 设备运行前接通冷却水管使设备的电机、电控系统、机械传动、液压系统得到良好冷却，然后启动油泵电机(启动过程中,警示电铃先响7秒钟,同时进
2、行电机漏电闭锁检测,然后油泵电机才启动)，延时一段时间后方可启动其他部分，截割时应将铲尖与底板压接，以防止机体的振动。启动第一运输机、开星轮、打开内外喷雾、启动截割头（启动截割电机时，警示电铃先响5秒钟,然后截割电机才启动）、启动二运电机。在设备运行过程中，对设备的工作状态全程监控同时对非常规状态做出相应的保护并把故障反映到触摸屏上。 一、电气系统简介 掘进机电控电气系统主要由电控箱、操作箱矿用隔爆电铃、隔爆型照明灯、隔爆型急停按钮、矿用本安型瓦斯传感器以及各工作机构的电机组成。掘进机电气控制系统是整机的重要组成部分，与液压控制系统配合，可自如的实现整机的各种生产作业。同时对截割电机、油泵电机
3、、二运电机的工况及回路的绝缘情况进行监控和保护。 掘进机电控箱防爆型式：ExdibI (隔爆兼本质安全型)掘进机操作箱防爆型式：ExdI (隔爆型) Exdib(本质安全型)二、电控系统主要技术参数 1、技术参数 1.1额定电压 主回路 ： AC 1140V/660V 电 控 箱 ： 控 制 回 路 额 定 电 压 分 别 为 ： AC220V、AC36V、AC24V 显示回路额定电压为：DC24V 操作箱 ：控制回路额定电压 DC24V 显示回路额定电压 DC24V 主要参数 EBZ系列 200 160 132 100 1.2额定电流 197A 155/269A 136/235A 117/2
4、02A 1.3额定功率 316KW 261KW 213KW 181KW 1.4额定频率 50Hz 1.5输出分路数 五路 1.6 本安部分 本安电源（输入电压18.536V；输出电压DC12V或 DC24V） 矿用本安型瓦斯传感器 最大工作电流 60mA,工作电压 DC6VDC21V。 油泵截割高速 截割低速 二运电机 锚杆电机功率功率功率功率功率（V）（kW） （kW）（kW）（kW）（kW）1EBZ1001140/6605510011152EBZ1201140/6605512011153EBZ1321140/6605513211154EBZ1321140/6605513270115EBZ1
5、601140/6605516080(100)116EBZ1601140/6607516080117EBZ1601140/6607516011158EBZ200114090200110119EBZ200114090200111510EBZ200H1140752001501111EBZ200H11409020015011掘进机产品配置表（五回路）序号产品型号供电电压 2、使用条件 2.1海拔高度不超过2000米； 2.2周围环境温度-5+40； 2.3周围空气相对湿度不大于95%(+25)； 2.4能承受掘进机的振动,与水平安装倾斜度不超过15; 2.5在有沼气爆炸性混合物隧道或矿井中； 2.6无
6、破坏绝缘的气体或蒸汽的环境中； 2.7无长期连续滴水的地方； 2.8污染等级3级； 2.9安装类别类； 3、电控箱结构 电控箱是按照GB3836.1-2000爆炸性气体环境用电气设备 通用要求和GB3836.2-2000爆炸性气体环境用电气设备 隔爆型“d” 的标准设计，为隔爆兼本质安全型电气设备。其隔爆壳体是用钢板焊制的两个通过接线端子相互连接的独立腔体。上边为进出线腔（接线腔），下边为主腔。接线腔内设有接线端子和内接地端子。主腔的右侧装有隔离开关，隔板上装有主回路熔断器，主盘板占据了主腔大部分空间，其上装有控制变压器、真空接触器、漏电保护断路器、光电隔离板、阻容吸收器、中间继电器、以及电流
7、、电压传感器等组件。 电控箱的门为两扇由销轴支撑，并用螺栓和箱体紧固。左门内侧面装有主控制器（包括：开关电源、本安电源和EPEC运动控制器。两扇门均设有“断电源后开盖断电源后开盖”警告牌警告牌，“MA”及“ExdibI”标志。左门上有产品铭牌，右门上设置了电源开关。 箱体的正面有电压表及EC-7综合转换板。 接线腔盖与箱体用螺栓紧固，并设有“断电源后开盖”警告牌。 电控箱外壳焊有接地螺栓，可通过专用接地导线将壳体与机架相连。 4、操作箱结构（1）隔爆型操作箱结构 隔爆型操作箱是按照GB3836.1-2000爆炸性气体环境用电气设备 通用要求，GB3836.2-2000爆炸性气体环境用电气设备
8、隔爆型“d”的标准设计，为隔爆型电气设备。其隔爆壳体是用钢板焊制的两个通过接线端子相互连接的独立腔体。后面为接线腔，前面为主腔。主腔门用销轴支撑，并用螺栓与箱体紧固。门上装有控制开关，紧急停止按钮、CANBUS开关采集板及3.8英寸触摸屏。门上设有“MA”及“Exdi”标志。箱体左侧设箱体左侧设有有“断电源后开盖断电源后开盖”警告牌及产品铭牌。警告牌及产品铭牌。 接线腔内设有接地螺栓，通过专用接地导线将壳体与机架相连，接线腔盖是用螺栓和箱体紧固。（2）本质安全型操作箱结构 本质安全型操作箱是按照KXH-22/34E掘进机用本质安全型操作箱标准设计的，为本质安全型电气设备。其壳体是用不锈钢板制成
9、，其面板上装有控制开关，紧急停止按钮及5.7英寸触摸屏，其底板上装有CANBUS开关采集板。引出线为10芯橡胶电缆，通过电缆紧固接头连接到AMP插头上。 5、电气系统特色 保护措施完善（包括：主回路漏电闭锁；控制回路漏电保护；油温、油位保护；电机短路、缺相、过压、过载保护；紧急停止；电气联锁等） 高可靠性设计（关键电器元件均采用国际知名名牌，其余电器元件均采用国产优质品牌，配线接点都采用特殊工艺固化，抗震耐潮） 电、液排故指南直接在显示器上显示，且当有故障发生时，显示器将显示故障信息，并提示故障处理办法，极大地方便了维修人员排除故障。 大尺寸显示屏可视性好（显示尺寸5.7英寸64色，国产掘进机
10、上采用的最大的彩色触摸屏；显示掘进机的运行状态、工作参数和故障报警信息及故障历史记录） 采用通用的主控制器，免维护易更换。 各种掘进机（从EBZ-100至EBZ-200）的电气图纸除电动机参数及电流传感器参数不相同外，其余完全一致，控制程序完全通用，只需通过操纵箱上的开关对掘进机的型号进行选择即可。 优化的照明系统,前面装有两个50W的投光灯，照度为900LM,后面装有一盏50W的氖气泛光灯，灯罩均采用聚碳酸脂防水罩,前后灯安装尺寸完全相同,灯泡可以互换。三、电路的组成及工作原理 电控系统的功能和用途分述如下： 1、主回路(见附图2)： 主回路主要是由隔离开关QS，熔断器FU1FU6；真空接触
11、器KM1KM5；阻容吸收电路FV1FV5；以及电压传感器TV1、电流传感器TA1TA4组成。 隔离开关作为电源开关，当其闭合时主回路得电。真空接触器KM1控制油泵电机运转,真空接触器KM2控制截割高速电机运转，KM3控制截割低速电机运转，KM4控制二运电机的运转，KM5控制锚杆（或水泵）电机的运转。利用阻容吸收电路FV1FV5吸收主回路过电压。电流传感器TA1-TA3分别采集五回路电流信号，电压传感器采集主电路电压信号，漏电闭锁模块采集电动机绝缘电阻值，并输入至可EPEC运动控制器，通过编程实现对电机的过流、过载、断相、漏电检测以及电源的过压及欠压保护作用。 附图附图2 2、电源回路(见附图2
12、)： 控制电源，主要为电气控制系统提供所需的工作电源。 控制电源主要是由电源变压器JBK3-1600，熔断器FU7、断路器QF1-QF3、电压表PV、开关电源和本安电源等组成，电源变压器一次侧为AC1140V/660V，二次侧为AC220V、AC36V、AC24V。 3、控制回路(见附图2)： 3.1电路的组成 控制回路是以EPEC运动控制器为核心，它接受各输入元器件的动作指令，通过编程计算，对所控制的元器件发出动作指令，实现对设备的逻辑控制。为了安全可靠，在控制回路中增设了中间继电器KA1KA12。SB1装在操作箱上， SB2设在整机油箱的前侧，SB4设在二运输送架上，它们均为紧急停止按钮，
13、作为机器总急停用 。 SB3为截割急停按钮，设在整机左侧，司机席前部，钮子开关SA1SA5为两档自锁式， SA6、 SA7为三档自动复位式，它们作为EPEC运动控制器的指令输入开关装在操作箱上。 3.2工作原理 将电控箱上的电源开关手柄扳至“开”的位置，掘进机控制系统得电，电铃鸣响5秒钟以示警报，同时电气系统进行自检及初始化处理。 3.2.1警报、复位信号 将SA6 扳至“警报”位置，继电器KA12线圈得电，其常开点闭合，电铃回路接通电源，电铃鸣响。 将SA6 扳至“复位”位置，系统内各报警故障均复位。 注意：复位前必须将所有的电机启动开关扳至“停止”位置。 3.2.2油泵电机启动/停止 将S
14、A1扳至“油泵启动”位置，电铃鸣响7秒钟后（同时，系统对所有回路的电机进行漏电检测，检测时间为五秒钟，如有漏电发生所有电机都不能起动，并在显示屏上有漏电显示），油泵电机启动，只有当油泵电机启动后，其他的电机（不包括锚杆电机）才能启动。将SA1扳至“油泵停止”位置，运行中的油泵电机立即停止运行。 3.2.3截割高速电机的启动/停止 将SA2 扳至“高速启动”位置，电铃鸣响5秒钟后，真空接触器KM2得电， KM2主触点闭合，截割高速电机启动。 将SA2 扳至“高速停止”位置，运行中的截割高速电机立即停止运行。 3.2.4截割低速电机的启动/停止 将SA3 扳至“低速启动”位置，电铃鸣响5秒钟后，真
15、空接触器KM3得电， KM3主触点闭合，截割低速电机启动。 将SA3 扳至“低速停止”位置，运行中的截割低速电机立即停止运行。 注意：截割高速电机与截割低速电机是互锁关系。 3.2.5二运电机的启动/停止： 将SA4 扳至“二运启动”位置，真空接触器KM4得电， KM4主触点闭合，二运电机启动。 将SA4 扳至“二运停止”位置，运行中的二运电机立即停止运行。 3.2.6锚杆电机的启动/停止： 将SA5 扳至“锚杆启动”位置，真空接触器KM5得电， KM5主触点闭合，锚杆电机启动。 将SA5 扳至“锚杆停止”位置，运行中的锚杆电机立即停止运行。 注意：油泵电机与锚杆电机之间是互锁关系。 3.2.
16、7上、下翻页： 将SA7 扳至“上翻页”位置，显示屏将向上翻一页。 将SA7 扳至“下翻页”位置，显示屏将向下翻一页。 3.2.8总急停 按下紧急停止按钮SB1SB4中的任意一个，掘进机立刻停止工作，并在触摸屏上显示“急停报警”信息。 3.2.9电气联锁 在控制回路中主要的电器联锁有四处： 第一，只有当油泵电机启动后，其它电机才能启动，油泵电机停止运行，运行中的其它电机也随之停止。第二，油泵电机与锚杆电机不能同时启动。第三,高、低速截割电机不能同时启动。第四，利用限位开关QLS，确保在无负荷情况下，隔离开关QS停、送电。 4.2.1电机过热保护 当油泵电机、截割电机因长时间工作或由于故障引起绕
17、组温度升高超过规定值，埋设在该电机绕组中的温度开关动作，EPEC运动控制器收到该信息后，使截割运行继电器、油泵运行继电器动作，切断对应真空接触器线圈回路，断开截割电机和油泵电机的主回路，对截割电机和和油泵电机进行保护。 4.2.2截割电机过负荷保护： 截割电机过负荷保护主要是通过电流互感器采集的电流值通过EPEC运动控制器编程计算，当电流达到200%并持续时，延时继电器经过0.5S延时后，使截割运行继电器断电，切断对应真空接触器的线圈，回路真空接触器失电，切断截割电机主回路，截割电机停止运行。 4.2.4 瓦斯断电保护:当瓦斯含量超标时,瓦斯传感器发出声音报警,并发出信号送到EPEC运动控制器
18、的输入端口 ，运动控制器立即使运行中的机器停止工作。5、显示电控箱上设有故障状态及其它显示，具体显示的内容是：5.1各电机运行显示；5.2各电机异常显示；5.3截割电机运行时间指示；5.4各回路漏电闭锁显示；5.5各电机过温显示；5.6电源电压指示；5.7 照明回路漏电显示；5.8 各电机的三相电流显示；5.9瓦斯报警显示；5.10历史故障报警记录显示；5.11机器运行时间显示。 四、操作方法 1、向上扳动电器电控箱右侧隔离开关手柄至“接通”的位置，此时前后照明灯同时点亮。检查显示屏、电压表和机器周围，如果没有异常情况，即可按如下顺序进行开机操作。(附图7、8) 2、将将“复位、报警复位、报警
19、”开关扳至开关扳至“报警报警”位置，发出开位置，发出开机报警信号。并观察工作现场，确认不能发生机械和人机报警信号。并观察工作现场，确认不能发生机械和人身事故方可开机。身事故方可开机。 3、将油泵启动开关扳至“油泵启动”位置，油泵即可启动运转。将油泵启动开关扳至“油泵停止”位置，运行中的油泵电机运行停止。（在试车时应注意油泵电机在试车时应注意油泵电机运转方向，若反转应重新接线）。运转方向，若反转应重新接线）。 4、若需截割低速作业，将低速启动开关扳至“启动”位置，电铃鸣响5秒钟后，截割低速电机运行。将低速启动开关扳至“停止”位置，运行中的截割低速电机立即停止运行。若需截割高速作业，将高速启动开关
20、扳至“启动”位置，电铃鸣响5秒钟后，截割高速电机运行。将高速开关扳至“停止”位置，运行中的截割高速电机立即停止运行。 （试车时应当观察截割电机的旋转方向，若反转需重新接线）。 6、若需二运电机作业，将二运电机启动开关扳至“启动”位置，二运电机运行。将二运电机启动开关扳至“停止”位置，运行中的二运电机立即停止运行。（试试车时应当观察二运电机的旋转方向，若反转需重新接车时应当观察二运电机的旋转方向，若反转需重新接线）。线）。 7、停机操作顺序，原则上和开机顺序相反，也可根据实际情况进行。注意不允许在不需要紧急停止的情况下，注意不允许在不需要紧急停止的情况下，利用急停按钮停整机，也不允许利用停油泵电
21、机的方法，利用急停按钮停整机，也不允许利用停油泵电机的方法，停其它电机。停其它电机。 8、停机后，注意切断电源，取下电源开关手柄。停机后，注意切断电源，取下电源开关手柄。 当主电路电压变换时1140/660V,控制变压器也要相应调整，详见原理图。五、井下安装注意五、井下安装注意外电缆接线图六、注意事项 1、当司机离开司机席时，必须将设在操作箱、当司机离开司机席时，必须将设在操作箱上的急停按钮锁死，将电源开关旋至上的急停按钮锁死，将电源开关旋至“停止停止”位置并把搬手取下。位置并把搬手取下。 2、当需打开门或盖时必须先停电，并将煤尘、当需打开门或盖时必须先停电，并将煤尘打扫干净后方可松开紧固螺栓
22、。打扫干净后方可松开紧固螺栓。 3、检修时必须停电，特别应当注意的是，电、检修时必须停电，特别应当注意的是，电源开关上端至电源接线柱，停电后仍然带电，源开关上端至电源接线柱，停电后仍然带电，因此不能随意取下电源接线柱上的护板，若需因此不能随意取下电源接线柱上的护板，若需检修此处时，前级馈电开关应停电。检修此处时，前级馈电开关应停电。 4、各电器组件之间的电缆不能拉得过紧，特别应当注、各电器组件之间的电缆不能拉得过紧，特别应当注意的是电源电缆不能压在履带下。意的是电源电缆不能压在履带下。 5、必须定期检查各导线的连接部位是否有松动现象。、必须定期检查各导线的连接部位是否有松动现象。 6、各防爆部
23、位紧固螺栓必须确实紧固；、各防爆部位紧固螺栓必须确实紧固； 7、各电缆引入装置的密封胶圈、金属垫圈、压板等不、各电缆引入装置的密封胶圈、金属垫圈、压板等不得残缺，内外接地必须接牢。得残缺，内外接地必须接牢。 8 、检修时不得随意改变本安电路元器件型号、规格、检修时不得随意改变本安电路元器件型号、规格、参数。参数。 EPEC运动控制器简介 EPEC 运动控制器是基于长期恶劣环境如高震动、温度变化剧烈和湿度较大等条件下可靠地工作而开发的，是一种集可编程控制器、比例放大器、模拟量输入A/D模块、继电器输出等功能于一身的高性能工程机械专用控制器。它给世界工程机械传统的电液控制系统带来了革命性的进步，其
24、优点如下 ： 它取代了比例放大器，将412片阀的放大器集成在 一体，成本上有绝对优势； 它有大电流输出（03A）取代了传统继电器，节 省了大量接线接点，故障率大幅降低； 它的模拟量输入端子每一个针具备了处理不同信号 能力，不论是电位计、热敏电阻，还是变送器电流/ 电压信号，都可以接入并使用软件编程进行设定； 它的逻辑控制功能可以非常轻松的完成以前用各式各样继电器和模块很难解决的问题； 它内部数个16位高性能微处理器以及超大容量的内存空间使它具有极强的数字处理能力，可以完成很多 以前必须由电脑高级语言来编程的复杂算法如直行纠偏多PID控制、发动机液压泵复合控制、姿态模糊控制、自动驾驶等等； 它是
25、基于CANbus总线开发的产品，当系统节点较多或信号传输距离较远时可以使用多个控制器组网，节省接线、提高可靠性、并且灵活性和可扩展性大大加强； 它使用欧洲通用标准IEC1131-1语言编程，多种语言可选，简单易学，可读性强，可现场无数次flashing下载程序，改变EPROM参数无须重新下载或修改程序，通常可使用专用车载显示器完成参数修改，非常方便； 它的硬件可靠性远优于同类产品，无论在东北雪原极寒实验，还是在东南亚热带雨林中施工，都不负众望，在国家重点大型施工项目设备中、在军用车辆上、在出口欧美的大型设备上都有成功的应用； 它的I/O设计独具匠心，一针多能，既可做开关量输入、也可以做模拟量输
26、入，既可做PWM或开关量输出也可以做开关量输入，一个型号便可以有无数种组合满足无数种需要，使用更方便、更经济； 它具有CANopen和CAN2.0两个总线接口，可以与国内外很多标准CANbus总线产品进行连接，或经门路模块与其它总线或上位机连接，组建大型系统。EPEC的组成EPEC主要由中央处理器CPU 、存储器（系统存储器、程序存储器）、内部输出、输入继电器、外部输入输出继电器、电源、编程器等组成。 中央处理单元CPU：可编程控制器的CPU 作为整个EPEC的核心，起着总指挥的作用。它主要完成以下功能：（1）接收、存储用户程序。（2）将现场输入信号送入EPEC中存储起来。（3）诊断电源、EP
27、EC内部电路的工作故障和编程的语法错误等。（4）按存放的先后顺序取出用户指令，进行编译，完成用户指令规定的各种操作。（5）将输出结果送到输出端存储器： PLC配有两种存储器：系统程序存储器和用户存储器。系统程序存储器用来存放系统管理、用户指令解释、功能程序、系统调用等程序，一般固化在芯片中，用户不能改写。用户存储器用来存放用户使用编程器输入的应用程序，用锂电池供电保持EPEC中程序内部输入继电器： 用来接收现场输入信号，其电路还具有光电隔离、输入信号指示，并设有 SD 滤波器，用以消除输入触点的抖动和外部噪声的干扰。内部输出继电器 与外部负载 （如接触器、电磁阀等线圈或指示灯）相连，用来控制或
28、指示现场设备所进行的工作。输出单元除了具有驱动功能外，还具有光电隔离、电平转换、输出指示的功能。通常PLC有三种输出方式：第一种是继电器输出，第二种是晶体管 （或达林顿管）输出，第三种是双向晶闸管输出。其中继电器输出型最常用，晶体管输出响应速度最快。电源 ：EPEC的供电电源为一般市电，其内部为直流电源，输出5V和24V，为CPU单元、存储器和IO单元等供电。大中型机采用模块式或叠装式结构，EPEC配有专用电源模块。编程器 它是EPEC很重要的附件，用来编制用户程序，并将程序存入 EPEC的存储器中。还可利用编程器检查、修改、调试与在线监视 EPEC的工作状况。简易型编程器主要由键盘、LCD显示器、工作方式开关等部件组成。谢 谢!