MG250/305-NWD交流变频调速短壁采煤机的电气控制

摘要：MG250/305-NWD型短壁采煤机是多电机横向布置，机载式交流变频调速的电牵引采煤机可在短、长壁综采、综放工作面使用。适应极倾斜特厚煤层。 短壁采煤机是一种特殊类型的单滚筒采煤机，须采用特殊的采煤工艺。用户应根据工作面配套设备及巷道的结构，选择机器在输送机头或机尾旋转进刀，也可斜切进刀。

关键词：采煤机;电气控制;交流变频

下面着重讲述电控系统的功能：

MG250/305-NWD型采煤机装机功率305kW，其中一个截割电机功率为250kW ,一个牵引电机功率为55 kW，供电电压为1140V，变频器采用机载方式。电控系统由主回路，控制回路，变频器和各种传感器等组成。由于受整体结构的限制，电控部被分别放置在机组的两端，这是与其它采煤机电控部结构布置上不同的地方。该电控系统的原理在其它同类产品的基础上本着简单、可靠、便于操作和维护的原则进行设计制造。主控器部分选用日本松下可编程控制器PLC作为控制核心；5.7英寸液晶屏幕集中进行工况监测和参数设置；配备无线遥控系统；操作简单便于维护；变频器采用进口元器件。采煤机的控制功能高度集成，体积大幅减小，结构更加简化，使得系统整体性能稳定可靠，更适用于震动，高温，潮湿和强电磁干扰的矿山作业环境。

电控系统组成和功能

1.主回路

主回路主要是由隔离开关，真空接触器，截割电机，牵引电机，变频器等组成。

⑴ 采煤机送电。首先把隔离开关旋转到“合”的位置上，然后把采煤机工作开关顺时针旋转到启动位置维持数秒，先导回路导通，控制前级磁力启动器接通，开始向煤机供电。若想切断采煤机电源则需将开关逆时针旋转到停止位置松手。

(2) 截割电机启动：把截割电机开关顺时针旋转到启动位置松手，吸合，左截割电机启动。若想停止截割电机只需将开关逆时针旋转到停止位置松手即可。

注： 隔离开关严禁带负荷操作。

2.控制回路

(1) 控制变压器TC。TC将主电源1140V变成24V、25V、36V其中25V给主控器箱供电，24V经整流桥整流后给电磁阀供电，36V给真空接触器供电。

(2) 主控器箱。主控器采集电机电流、温度，瓦斯含量等各种工况信息，接收来自红外键盘和遥控器的控制信息，进行逻辑判断，控制系统运行，并在工控机屏幕上显示系统运行状态。

(3) 红外操作站。为本安型操作站，由主控器本安12V供电。红外操作站与主控器之间通过串口通讯方式传递数据。操作人员通过红外操作站可以进行牵引，急停，工况信息和故障查询，参数设置等操作。下面为红外操作站面板图：

(4)遥控器。为本安型操作站，由电池供电，与内置在主控器箱中的接收装置组成无线遥控系统，可实现对煤机的牵引、滚筒顺转、逆转、急停等操作。

(5) 显示器。与主控器进行数据通迅集中显示工况信息：牵引速度、牵引力、截割电机电流、牵引电机电流、系统电压及煤机故障等信息。下图为显示屏截图：

3.变频器

本电控系统为机载交流变频调速系统，变频器供电电压为1140V，变频器输出频率和电压可变的电流驱动牵引电机，实现采煤机的牵引调速。

4.传感器

电控系统中使用了电流互感器，甲烷传感器等各种检测设备，它们将电流，瓦斯含量等信息变成电信号送入主控器，由主控器进行数据处理，实现控制和保护功能。

5.电控系统功能

（1）操作控制功能

完成采煤机开启、牵引控制、滚筒顺转、逆转，急停等的操作，通过红外键盘或遥控器实现。

（2）工况检测，报警和保护功能：

a.: 截割电机电流检测: 实时显示电流值，并进行168A恒功率控制，230A超载保护。

b: 牵引电机电流检测: 实时显示电流值, 并进行40A超载保护。

c: 截割电机、牵引电机的超温指示和保护。

d: 系统电压的检测、显示。

e: 瓦斯含量检测和保护: 1.0%报警, 1.5%保护停机。

f:: 变频器故障的显示。

（3）.恒功率控制功能：

根据截割电机电流控制采煤机速度，当任一截割电机电流大于额定电流110%时，PLC自动执行牵引减速控制，有效防止截割电机超载停机。

（4）参数设置和故障屏蔽功能：通过红外键盘，可对系统重要参数进行调整，对保护功能进行单项屏蔽。

（5）应急切换功能:通过应急开关屏蔽所有保护功能,进入应急状态。以便处理紧急情况下的煤机运行，但必须由维修人员确认不能有人身和设备的损害。

（6）变频器超载降速功能。当牵引电机电流超过110%额定电流时，变频器将自动降速，直到电流降到额定电流以下时停止降速。

该采煤机电控系统的变频器采用中压变频技术，取消了牵引变压器，节省了电控箱内的空间，使电控件布置更合理、安全、可靠，这是与同类型短壁采煤机的不同之处，并且经过工业性实验证明运行稳定、可靠。■