MGWD整机电气说明书

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1、MG160/375-WD型交流变频电牵引采煤机MG160/375-WD型MG200/455-WD型交流电牵引采煤机使用说明书（电气部分）天地科技股份有限公司上海分公司2006年11月在使用本产品前，请先仔细阅读此手册并妥为保存以便日后查阅 资料编号：TD-CDS011.0 目录1. 采煤机电气系统总论21.1 概 述21.2 电气控制系统原理52.采煤机机内电气系统82.1 机内电气系统原理82.2 采煤机电控箱结构92.3 电控装置122.4 其他电气元件及电缆系统193. 采煤机机外电气系统213.1 变频调速箱213.2 牵引变压器及电缆274 采煤机电气系统操作285 电气系统故障分析

2、及处理315.1机内电气系统故障分析及处理315.2 变频器的常见故障分析及维修336电气系统日常检修规程421. 采煤机电气系统总论1.1 概 述 本电气控制系统是为MG160/375-WD型电牵引采煤机配套而专门研制的，分为机上电气控制系统和机外变频调速系统两个部分。它采用了可编程序控制器（PLC）、PWM变频调速技术和先进的信号传输技术，使采煤机控制、操作可靠方便，牵引实现无级调速，牵引能力强。电气系统的分布框图如图1.1所示。整台采煤机共有五台电机，其中两台160kW/1140V的截割电机，一台5.5kW/1140V的泵电机，两台25kW/380V的牵引电机。本产品的执行标准Q/TDS

3、-1-007-2006 MG160/375-WD型交流电牵引采煤机和Q/TDS-1-009-2006 MG200/455-WD型交流电牵引采煤机。适用环境：周围介质温度在-1035；25时，周围空气的相对湿度不大于97；海拔高度不超过2000m；有甲烷或爆炸性煤尘的采煤工作面，严禁在有腐蚀金属和破坏绝缘的气体环境中使用。本电气系统对采煤机进行下列操作、控制、保护及显示：1. 通过磁力起动器远控方式，在采煤机上完成采煤机的起动、停止（兼闭锁）；2. 通过磁力起动器远控方式，在采煤机上完成工作面输送机的停止（兼闭锁）；3. 采煤机左、右截割电机的温度监测和135、155热保护； 4. 采煤机左、右

4、截割电机的功率监测和恒功率自动控制、过载保护；5. 通过电控箱、遥控器、端头控制站，完成采煤机的牵引操作；6. 牵引电机的温度155热保护（备用）；7. 采煤机牵引速度零位抱闸保护（备用）； 8. 通过端头控制站、遥控器实现左、右摇臂的升降（遥控器为选用功能）；9. 电控箱先进的全中文显示界面，提供操作步骤的提示，实时显示截割电机的功率和温度、采煤机的牵引给定速度等工作参数。10. 变频调速箱具有变频器输入电压、输出频率、输出电流以及各种故障等显示。图1.1 采煤机电气系统的分布图4图1.2 电气系统原理图MG160/375-WD型交流变频电牵引采煤机1.2 电气控制系统原理采煤机电气系统原理

5、见图1.2电气系统示意图，见图1.3图1.3 电气系统示意图一采煤机电气系统原理对于整机的控制有三种人机交互方式：遥控器、端头操作站、机身按钮。对于截割部分的保护、控制包括恒功率控制与温度保护。1.恒功率控制：通过电流互感器检测各个截割电机的负载电流，得到的负载电流信号输入给PLC模拟量输入/输出模块，通过PLC程序算法实现恒功率控制；2.温度保护：通过植入电机内部的Pt100温度传感器，将温度信号输入给PLC温度检测模块RTD，通过PLC程序算法实现温度保护。对于牵引部分的控制、保护包括牵电控制、牵启控制、方向控制、速度控制、漏电闭锁保护、漏电保护、电压异常保护及抱闸系统控制。二. 采煤机控

6、制、保护说明 恒功率自动控制设置恒功率自动控制的目的是为了充分利用截割电机的功率，同时也不使电机超载而损坏。根据功率PUIcos公式，功率P正比于电流I。所以，采用四个电流互感器分别检测各截割电机的单相电流，就可以知道电机负荷状况，电流互感器输出010V标准信号，送入PLC进行比较，得到欠载、超载信号。当四台电机都欠载（P80Pe）时，发出加速信号，牵引速度增加（最大至给定速度）；当任一台电机超载（P100Pe）时，发出减速信号，直至电机退出超载区域。 其中 P：截割电机实际功率 Pe：截割电机额定功率 重载反牵控制 重载反牵引功能的设置是为了使采煤机避免严重过载，达到保护电机的目的。当任一截

7、割电机负荷大于130Pe时，通过PLC算法实现，使采煤机以给定速度反牵引一段时间(10s)后，再继续向前牵引。 截割电机热保护 在左、右截割电机绕组内埋设有Pt100热电阻，热电阻直接接入PLC的RTD模块。当任一台电机温度达135时, 将截割电机额定电流值降为原来的70运行, 达155时，PLC输出综合保护信号将采煤机先导回路切断，使整机停电。 牵引电机恒功率控制 在变频调速箱内通过电流互感器CT检测牵引负载电流，当负载电流达到额定值的110%时牵引减速，直至电机退出超载区域；当负载电流达到额定值的150%时牵引故障停机。 无线电遥控原理 采用无线通信载波技术(150MHz频段)，在离采煤机

8、一定范围内，左、右发射机分别控制左、右摇臂的升降，并共同控制牵引方向、牵引加、减速、牵引停止、采煤机急停。 端头控制原理采用先进的数据编码调制技术，将端头站的控制命令传至电控箱，经过解码解调后驱动相应的继电器，其节点送入PLC来控制牵引方向、牵引加、减速、牵引停止、采煤机急停和左、右摇的的升降。三变频器调速工作原理 由交流异步电机的转速公式： n(1-S)60f1/ P 其中：f1定子供电电源频率 P极对数（一定） S转差率 n转速可知在其它参数不变的情况，异步电机的转速与电源频率成正比。因此，通过改变牵引电机供电电源频率的方法，即可改变牵引电机转速。图1.5 变频器调速工作原理图变频器调速工

9、作原理图如图1.5所示。在正常电动状态下，电网电压经整流器变为直流，逆变器在控制器的作用下将直流电压逆变为频率和电压均可变的交流电源，通过改变牵引电机的电源电压和频率实现对牵引电机的调速。由于安装了能量再生单元，可使电动机运行在发电状态产生的能量回馈给电网，从而产生制动力矩，实现牵引电机的四象限（正向电动，反向制动，反向电动，反向制动）运行，同时也实现节能目的。2. 采煤机机内电气系统2.1 机内电气系统原理一、采煤机控制先导及输送机闭锁控制回路 1. 采煤机控制先导回路主电缆W1中控制芯线W1.5、W1.6用于采煤机控制回路，如图2.1所示。图2.1 采煤机先导控制回路组成：远方二极管设在按

10、钮板上，SBQ为主启按钮，SQT为主停（兼闭锁）按钮，KR 继电器的常开触点为主启自保触点，QS1为隔离开关辅助触点；中继电器KR串联瓦斯保护接点PA7-3-K1， PLC保护接点PA1-K14，端头控制站主停接点PA1-K3，遥控急停接点PA2-K8构成自保继电器控制回路。 2. 输送机闭锁控制回路主电缆W1中控制芯线W1.7、W1.8用于运输机闭锁回路如图2.2所示。图2.2 运输机闭锁控制先导回路组成：远方二级管设在按钮板上，SBY为停止（兼闭锁）按钮。二、PLC在采煤机上的控制原理隔离开关合上，磁力起动器送过来的三相1140V动力电经过隔离开关分别给左截割电机、右截割电机、 泵电机供电

11、，同时给控制电源供电。此时，左右滚筒同时转动(左右离合器已合上)，调高泵送上油压，PLC得电开始自检；7s后PLC正常工作，可以正常牵引控制。牵引送电后，停放在顺槽的牵引调速箱内的真空接触器合上，变频器得电；按下牵启后，变频器得到指令准备运行；按下方向按钮，则变频器得到方向信号知道带着电机向哪个方向行走，再给个速度变频器就开始运行，采煤机按所给方向行走。左、右截割电机内部植入了温度传感器PT100。温度信号分别经过接线排、过线组等引入RTD模块。注：PT100电阻特性 R=100+0.385T (T为环境温度)。2.2 采煤机电控箱结构 采煤机电控箱布置于采煤机的中部，为隔爆兼本质安全型，具有

12、控制、操作、显示及连线、分线等功能。整个电控箱内分为两个腔体，其一为位于采空区侧的控制腔，其二为连线和分线用的接线腔。它们之间通过十二个1140V单芯穿墙接线端子及三个过线组来联系，其中一个过线组用于本安电路。在接线腔中用于进出线的喇叭口共有二十个，电控箱喇叭口示意图如图2.5所示。二个进线喇叭口，其中一个用于主电缆W1进线，另一个用于牵引电缆W2进线。靠煤壁侧有十八个喇叭口，其中左、右两边各有两个喇叭口，上面两个分别为左、右牵引电机电缆W8、W9出入喇叭口；下面两个为截割电机电缆出入喇叭口，其中左边左截割电机W3出入喇叭口，右边为右截割电机W4出入喇叭口；另外，还有十四个压紧螺母式小喇叭口。

13、12个小的依次用于（自上而下）：右摇臂升电缆、右端头控制站电缆、遥控接收机天线、左端头控制站电缆、左摇臂升电缆、右摇臂降电缆、制动电磁阀、瓦斯检测盒电缆、压力接点电缆、左摇臂降电缆，另三个备用。下面较大的用于泵电机电缆。 接线腔上部开盖，腔内有三个接地端子，用于进出电缆接地线的连接，另外还有两个接线排用于电控箱内、外控制线的连接。控制腔共有三个盖板，示意图如图2.6所示，大盖板上有一个显示器窗口，一个显示器，16个按钮，十六个行程开关，其中四个停止按钮带机械闭锁，这16个按钮的功能（自左而右，自上而下）依次为：牵启、牵停、左牵、右牵、加速、减速、左升、右升、主启、显示、左降、右降、主停、牵电、

14、运闭、方式；中间盖板上有一个隔离开关手把；左边小盖板是接线腔前盖板。控制腔内部装有一套隔离开关组件、一套互感器组件、一套PLC组件、一套电源组件、一套电控盒组件等部件，见图2.7所示。！注意：防爆电气元件不得擅自更换，防爆面应注意保护，定期涂防锈油。 图2.5电控箱喇叭口示意图 图2.6 电控箱面板图 图2.7 采煤机电控箱结构布置图2.3 电控装置电控装置安装在电控箱电控腔的内，由控制电源组件、控制盒组件、隔离开关组件、互感器组件及PLC装置组成。电源组件包括控制变压器、熔断器、整流桥、本安电源模块、非本安电源模块等；在电源组件附近设有远控及备用远控转换拨钮开关B1，B2，B3。当PLC控制

15、系统出现问题无法正常开机时，可将B1，B2，B3 拨钮开关同时拨向备用远控位置，可以实现手动控制。用牵启，牵停，正向，反向实现变频器运行。图2.8电源组件结构图一. 电源组件电源组件部分有一个控制变压器，原边为1140V，副边有交流 28V、190V、220V（一个160V抽头）、两组18V（公共零点）四组抽头。一个非本安电源模块，一个本安电源模块，一个整流桥堆及一些熔断器等。二电控盒组件控制盒组件部分由三个控制盒组成， 分别为PA1端头接收盒、PA2遥控接收盒、PA7-3指令信号转换盒。 端头接收盒主要用于处理由端头站发出的编码信号，经过解码、光电隔离后驱动一个继电器，并将该继电器的接点输出

16、，以控制采煤机的运行。 遥控接收盒主要用于处理由遥控发射机发出的信号，经过解调、检波、鉴频、放大后驱动一个继电器，并将该继电器的接点输出，以控制采煤机的运行。指令信号转换盒主要有三个功能，一个是将PLC输出的010V的指令信号转换为420mA的信号；一个是接收来自变频器的准备信号和松闸指令信号，并将松闸确认信号发送给变频器；一个是监测瓦斯浓度,当瓦斯浓度超过1时将输出一个保护接点，切断采煤机先导回路，使采煤机停机。三隔离开关组件用于左、右截割电机主回路，紧急时也可通过它来切断主回路。在开关转轴边有一机械联锁装置，带动一行程开关来控制磁力起动器的控制回路，以保证隔离开关不带电操作（先合闸，后送电

17、；先断电，后分闸）。型号为：GM2400/1140V。四互感器组件 用于检测左、右截割电机主回路电流，装在隔离开关出线侧，型号为：WBI412F2-200A/10V。五可编程控制器可编程控制器（简称PLC）安装在电控箱的左边，如图2.9所示，在其左边有一风扇作为冷却PLC用。本系统采用的是GEFanuc系列，具有高可靠性、高性能的特点。（1）基本组成 机架： 采用的是5槽的机架，电源模块安装在其最左边（不占用槽位）。 电源模块，见图2.10所示：电源模块内设限流装置，短路时可自动关断电源以免引起损坏。电源模块上有一RS-485通讯口，用于和显示器通讯。电源模块CPU模块开关量输入模块开关量输出

18、模块模拟量混合模块RTD输入模块图2.9 可编程序控制器示意图型 号负载容量输入电源输 出IC693PWR32130W220VAC50W+5V15W+24V隔离20W+24V继电器20W 电源模块带有四个LED。它们位于面板前部的右侧。这些LED的目的如下：a. PWR 上面第一个绿色LED（标记PWR）指示电源操作状态。LED“亮”说明电源是正确的，并且操作正常；LED“灭”，说明发生电源故障，或者是电源未合上。b. OK 第二个绿色LED（标记OK）。如果PLC正在正常操作，LED稳定在“亮”；如果PLC检测出问题，则LED“灭”。系统状态指示RS-485兼容串行接口电池连接器电池24VD

19、C电源输出输入电源图2.10 电源模块示意图c. RUN 第三个绿色LED（标记RUN）。当PLC处于运行模式时，LED稳定在“亮”。d. BATT最下面的红色（BATT）。如果CMOS RAM后备电池电压太低，不能在掉电条件下维持存贮器中的内容，LED将会“亮”，相反情况，LED将会“灭”。如果这个LED“亮”，锂电池必须在框架上电源消失之前更换，否则PLC存储器内容可能丢失。（电池的使用寿命大约为6个月）。 CPU CPU模块安装在第一个槽中，采用350型CPU，最大1024个开关量I/O点和128IN/64OUT模拟通道，具有2k寄存器和16k字节的用户存储器。 开关量输入模块 开关量输

20、入模块有32个24VDC的输入点，所有输入按每组8个排列成4组，每组公用一个公用端，由两个24针插头联接器完成输入的连接。输入信号在模块内部由光耦进行隔离。在模块的上部有32个LED显示灯，显示各个输入点的动作情况。 模拟量输入输出混合模块模拟量输入输出混合模块提供了4个420mA的输入通道和2个010V的输出通道。用于截割电机负载采样信号的输入和速度指令信号的输出。 开关量输出模块 开关量输出模块为继电器输出型模块，有16个输出点。每个输出点的容量为2A，输出点按每组4个点分成4组，每组有一个公用电源输出端子。在模块的上部有16个LED显示灯，显示各个输入点的动作情况。 RTD模块RTD模块

21、提供了6路RTD的输入通道，直接将传感元件Pt100测得温度数值接入。用于检测截割电动机和牵引电动机（保留）的温度信号。(2) PLC模块的安装，见图2.11所示。 插入一个模块 当向机架模块槽中插入模块时，按下述说明进行：a. 选择要插入模块的槽位,紧紧抓住模块,让接线端子板朝手持的一侧;b. 将模块与机架槽和连接器对齐，使上部后侧的钩状物嵌入槽中； c. 向下转动模块，直到连接器对接，并且模块的底部的锁柄啪的一声嵌入机架的凹槽中。 拆除一个模块，见图2.12所示。图2.11插入一个模块按照以下步骤可以从槽中拆除模块：a. 找到模块底部的释放柄，并用力向上按压；图2.12拆除一个模块b. 当

22、紧紧握住模块顶部的同时按压释放柄，向上转动模块；c. 向上提起模块，使模块上部后侧的钩状物脱开，并将模块从面板上移出。 ！警告：在通电状态下不要插入或拆除模块，这会造成PLC停机，模块损坏，或导致人身伤害。 更换电池 如果电源上的BATLED灯亮，请更换电池（IC693ACC301）。在底座通电的情况下，可以拆下旧电池并安装新电池。要更换电池时按下述步骤进行： a. 打开面板底的电池盖； b. 从电池固定夹上取下旧电池； c. 将新更换的电池牢牢插入电池固定夹中； d. 从电池连接器插座中拆下旧电池电缆连接器并废弃旧电池； e. 用尖嘴钳将新电池连接器牢牢推入电路板上的一个插座中。新电池心须在

23、拆下旧电池20min之内更换，以便确保PAM存贮器保留其内容；f.重新装上模块面板盖。 三GP显示器显示器安装在行程开关面板上，采用先进的液晶图形界面，通过与PLC通信，可实时显示系统的各种工作参数、工作状态和各种信息的显示。 全中文的操作提示，防止误操作； 截割电动机的实时工作功率和温度； 牵引的方向和给定速度； 摇臂的动作状态； 显示日期和时间的时钟； 记忆工作参数的显示； 故障状态的滚动显示： 截割过载 110 截割重载 130 左截割电动机过热 135 右截割电动机过热 135 左截割电动机过热 155 右截割电动机过热 155注意：显示屏为液晶显示屏，防止硬物碰坏和划伤。！警示：电气

24、回路包括本安回路，维修后的电气部件、规格、参数及生产厂家应与原始设备相一致，确保连接设备与原始设备相匹配。2.4 其他电气元件及电缆系统一无线电遥控发射机 无线电遥控发射机为可选用设备，采用手持式本安型结构，如图2.13所示。图2.13 无线电遥控发射机 共有十个按钮分别为（自上而下）：向左、向右、减速、加速、牵停、主停,左高、右高、左低、右低。注意：遥控发射机按钮为薄膜开关，在使用时无需大力按压，不能用硬物敲打或顶压，以免损坏薄膜开关。加入遥控电池板的是镍氢电池，无记忆性，电池输出端装有保险丝，不能在充电前对电池进行放电操作，以免损坏电池。 面板顶部有四个显示灯分别为（自左向右）：控发、指令

25、、欠压、电源。 使用步骤： 打开顶部的电源开关，电源灯亮； 然后按住左侧的胶皮轻触开关，控发灯亮； 进行各功能的操作。 发射机后部有一个充电电池，当欠压灯亮时，需在专门配备的充电器上进行充电。充电方式有两种：快充约(45)h；慢充约15h。二端头控制站端头控制站放置于左右牵引减速箱上，如图2.14所示。共有十个按钮分别为（自上而下）：向左、向右、减速。加速、牵停、主停，左高、右高、左低、右低，圈内五个为控制牵引用。注意：端头控制站按钮为微动开关，在使用时无需大力按压，不能用硬物敲打或顶压，以免损坏微动开关。图2.14 端头控制站三电磁阀共有三个电磁阀，型号为34GDBY-H6B-T，置于泵箱内

26、，有六个独立的隔爆型电磁铁。四Pt100铂电阻置于截割电动机的定子绕组内，用于截割电机的温度检测。！注意：截割电机内另有一组热敏电阻，用于其他型号采煤机的控制系统，请勿接错。五.电缆系统 W1：主电缆（由用户自备），型号MCP-0.66/1.14 395+125+44;W2：牵引电缆，型号MCPT-0.66/1.14 350+116+104；W3左截割电动机电缆，型号MCP-0.66/1.14 335+116+42.5；W4右截割电动机电缆，型号MCP-0.66/1.14 335+116+42.5；W5、W6：左、右牵引电动机电缆，型号MCPT0.66/1.14 310+110+42.5； W

27、16：泵电机电缆，型号MCP-0.66/1.14 36+110+42.5； 六甲烷传感器（选用件）该机内含甲烷传感器一件，型号为GJ4。 3. 采煤机机外电气系统3.1 变频调速箱一用途及技术参数 本装置（以下简称变频器）型号为ZBT-80/380C，是为非机载交流电牵引采煤机配套，作为采煤机牵引部动力源的变频调速驱动装置。本变频器为矿用隔爆型电气设备，安放于工作面的顺槽内。 其主要技术参数为：变频器额定功率： 75 kW所控电机额定功率： 50 kW 所控电机额定电流： 98 A 输入电压/频率： 380V(+10%-15%)/50Hz (5) 输出电压： Max 380V 输出频率： 58

28、3.3Hz 控制方式： V/F控制 过载能力： 150 1分钟 变换效率： 95保护功能： 过载、过流、过热、过频、失速、欠压、对地短路、漏电闭锁及漏电保护。二. 主要结构本装置采用隔爆水冷，快速开门的箱式结构，开门结构和隔离开关手把之间有机械和电气闭锁装置。如图3.1所示，为变频器装置面板图。图3.1 变频装置面板变频箱内部装有隔离开关，接触器，电源组件，芯架，变频器，能量再生单元及显示器等。其位置分布如图3.2所示图3.2 变频箱电气元件布置图三. 电气系统简介变频调速箱的电气原理如图3.3所示，整个系统由变频器、能量再生单元和外围控制电路组成，实现“一拖二”的控制方式。 1变频器 变频器

29、主要由主回路、主控板、驱动板、显示和控制盘组成。（1） 主回路变频器为交直交、电压型变频器。来自牵引变压器的400V、50Hz三相交流电源，经隔离开关MCCB、真空接触器MC三相电抗器送入变频器输入端R、S、T，然后经快熔，由变频器输入侧的桥式整流电路整流，向滤波电容充电；为限制起始充电电流，经与接触器触点并联的限流电阻，向滤波电容充电，以限制起始充电电流，当充电电流小到一定值、直流回路建立足够电压时，接触器吸合，将限流电阻短接，此时电路建立起稳定的直流电压。然后再经过输出侧IGBT组成的逆变电路，将直流电逆变成变频变压的交流电（即VVVF电源），此电源接到牵引电机，即可调速。当由于外力的作用

30、，例如采煤机在倾斜煤层空载下坡时的下滑力，牵引电机的速度超过同步转速而运行于发电状态，此时发电能量将通过变频器输出侧IGBT的反并联二极管回馈到中间直流回路，然后由能量再生单元RC5变为交流回馈给电网。变频器输出侧有六个IGBT，组成三相桥式电路。IGBT工作于开关状态，其导通与关断由驱动信号来控制。驱动信号由主控板形成，经驱动板放大后加到IGBT的门极，控制IGBT的导通和关断。 （2）主控板 主控板也即微机板，它是变频器的心脏，各种信息的处理、控制以及指令的发送，都是由它来完成。IGBT的驱动信号也是由它产生。 （3）驱动板 主要用于放大由主控板产生的驱动信号。 （4）显示和控制盘变频器显

31、示含有控制盘上的液晶屏显示及发光二极管显示二部分。液晶屏正常时显示输出频率，也可选择显示输出电流等运行参数，故障时显示故障信息；二极管显示部分则显示变频器所处的控制及运行状态（详见第五章第二节）。2. 能量再生单元为了牵引电机的四象限运行，在变频箱内安装了RC5能量再生单元，在运行过程中如果牵引电机的速度超过同步转速，即电动机运行在发电状态，此时产生的电动势通过逆变电路进入变频器直流回路，当变频器控制回路检测到直流回路电压过高，RC5开始工作，将直流电变换为工频交流馈入电网从而产生电制动力矩，有效控制运行速度。由于能量再生的单元的存在使变频调速系统随时可以工作在四个象限。能量再生单元有四个显示

32、灯，分别为：RUN（运行）、DS1和DS2（状态显示）、POWER（电源）。指示灯的状态与内容如下表所示：各故障所表示的内容、原因以及处理方法祥见第五章。RUNDS1DS2STATUS（状态）闪烁不亮不亮READY（准备好）亮不亮不亮RUN（运行中）亮闪烁不亮ALARM（报警）不亮闪烁闪烁EF（外部故障）不亮亮闪烁OL、OH故障不亮不亮亮OV、UV故障不亮闪烁亮OC故障亮亮亮CPF故障3. 变频器外围电路 外围电路是指为完成变频器远控操作而设置的控制及保护电路。主要由隔离开关、交流接触器、控制变压器、控制芯架、显示器以及操作按钮组成。2.1 控制变压器 控制电源变压器原边为380V,副边有15

33、V三个、18V一个、带中间抽头的18V、15V各一个。其中，带中间抽头的15V、18V以及一个15V送到控制芯架的电源板，形成DC+12V、DC12V、DC15V控制电源；一个15V送到功率控制板、一个18V送到漏电保护板；还有一个15V用于继电器板。 2.2 控制芯架控制芯架包含六块控制板,分别为A1、A2、A3、A4、A5、A6板。A1控制电源板，产生DC12V、DC15、DC+12V控制电源，供继电器板、指令板、功率控制板、漏电保护板使用。A2继电器板，与采煤机电控箱配合，完成牵引送电、牵引启动、牵引方向、加、减速控制。 A3漏电保护板，具有开机前的漏电闭锁，运行中的漏电保护功能。A4指

34、令板，由司机发出的指令信号传输到该板，在该板上将电流信号转变为电压信号，送到功率控制板。A5功率控制板，完成牵引部的恒功率控制、牵引电机的过流保护以及变频器主回路输入电源欠压保护。A6故障保护板，与变频器及再生单元连接，根据变频器及再生单元的状态产生相关动作，并将外围电路的故障状态送入变频器以使变频器停止工作。控制芯架上设有两个拨钮开关S1和S3，用来实现变频器的远控（在主机上控制）和近控（在变频调速箱上控制），正常在主机上操作采煤机时S1和S3均在远控位置，如果在主机上无法实现控制牵引变频器时须将牵引变频箱前门打开，将S1，S3分别拨止近控位置，后将前门关闭，用前门面板上的按钮实现变频器的运

35、行。（紧急情况用）2.3显示器 显示器为LED显示，从左到右，从上到下，依次为： “欠压” (红色)：输入电压低于320V时显示； “松闸” (绿色)：变频器松闸显示； “过压” (红色)：输入电压高于450V时显示； “+15V” (黄色)：+15V电源显示； “正向” (绿色)：采煤机正向牵引； “反向” (绿色)：采煤机反向牵引； “-15V” (黄色)：+15V电源显示； “+12V” (黄色)：12V电源显示； “牵启” (绿色)：变频器主回路接通； “指令” (黄色)：有指令信号显示； “-12V” (黄色)：12V电源显示； “过流” (红色)：I130Ie时显示； “确认” （

36、绿色）：电控箱松闸确认显示； “漏电” (红色)：存在漏电；四操作步骤将箱内控制芯架面板上的“远近”开关S3打在需要的位置。正常工作时S3应打在“远”的位置，即由采煤机操作点控制变频器，其具体操作方法见“第四章 电气控制系统的操作”。调试维修时，可将S3打在“近”的位置。以下着重介绍近控情况下的操作。操作步骤如下：1.盖好门盖，接通冷却水。2.合上牵引变压器的前级磁力启动器，按动启动按钮，变频器输入端有电，此时应保证变压器的输出电压为380V(75%110%)。3.用专用工具将变频器的隔离开关闭锁装置解锁,合上隔离开关MCCB，变频器控制部分有电，此时观察窗口应显示“00”。4.按下“启动”按

37、钮，接通变频器回路，变频器工作，观察窗口应显示工作频率或其他变频器运行参数。 43图3.3 变频器电气系统图3.2 牵引变压器及电缆一. 牵引变压器牵引变压器型号为KBSG100/1.14 WQ。它是变频调速控箱的供电电源，为隔爆型，额定容量为100kVA。变压器一次电压为1140V，二次空载电压为400V。采用干式结构，空气自然冷却，采用H级绝缘材料。外壳采用波纹形箱壁，以提高散热面积。箱盖分别在箱壳的两端，其中一个箱盖上设有450V电压表，能连续显示变压器的输出电压。箱壳侧面设有独立的隔爆接线腔，接线腔有两个橡套电缆引入装置。接线腔内有八个端子，三个为400V出线端子，三个为1140V进线

38、端子。另外两个是电压表接线端子。腔内设有明显的标志显示1140V和400V接线端子的位置及相序，以便于接线。箱壳顶部还设有分接线盒，用于换接一次绕组用。变压器一次绕组有四档分接抽头，当电源网波动时，通过改换分接头，可达到输出稳定的二次电压，以保证变频器可靠工作，分接抽头接到本身顶部的接线板上，需要换接时，只要停电打开箱壳顶部的分线盒盖板，然后改变接线板上连接片的位置即可达到改变二次输出电压值的目的。连接片位置与对应电压值，见表一。变压器主要技术参数见表二。表一分接电压V连接片位置主分接1140X2-Y2-Z2+2.5%1169X1-Y1-Z1-2.5%1111X3-Y3-Z3-2.51093X

39、4-Y4-Z4表二额定容量/kVA160额定电压/V（原边/付边）1140/400频率/Hz50相数3连接组别Y,d11负载损耗/W1700空载损耗/W600二 电缆W1：从磁力驱动器到采煤机，型号为MCP-0.66/1.14 395+116+46；W2：从变频器到采煤机，型号为MCPT-0.66/1.14-350+116+104；W17：从磁力驱动器输入端到牵引变压器，型号为MCP-0.66/1.14 350+116；W18：从牵引变压器到变频器，型号为MCP-0.66/1.14 350+116。注意：用户自备或更换电缆，必须选用在有效期内有煤安标志准用证的产品。 4 采煤机电气系统操作 整

40、个系统的操作点包括电控箱、左右遥控发射机、左右端头控制站、变频调速箱等处。按功能分：采煤机主启SBQ、主停SBT(带闭锁)；运输机停止SBY(带闭锁)；牵引操作(牵引送电SD(带闭锁)、牵启SQ、牵停ST、向左SL、向右SR、加速SVU、减速SVD、方式)；摇臂升降操作；变频器试验操作；变频器复位操作；变频器检修时操作，备用远控操作。下面按功能分别介绍： 一、采煤机主机操作 1. 启动操作：采煤机主机的启动按钮只有一个，设置在电控箱面板上，具体操作如下： 将隔离开关手把合上，并将电控箱上停止按钮解锁； 图4.1 按启动按钮，截割电机所对应的磁力启动器起动。 2. 停止操作：采煤机主机停止有五处

41、可以操作，电控箱(兼闭锁)，左、右端头站(不兼闭锁)，左、右遥控发射机(不闭锁)。需要停止采煤机主机时，按以上五个按钮的其中之一即可. 3. 运输机停止操作：采煤机电控箱上有一个SBY运闭按钮(兼闭锁) 。只要按下即将运输机停止。若要重新开运输机，请首先将此按钮解锁。 4. 摇臂调节 左摇臂升降操作：可在左端头站或左遥控发射机上操作。按“左升”则左摇臂升，按“左降”则左摇臂降。 右摇臂升降操作：可在右端头站或右遥控发射机上操作。按“右升”则右摇臂升，按“右降”则右摇臂降。 相应的显示屏上有箭头显示。 二、牵引操作 牵引操作可分为正常的操作和电控装置出现故障时的检修操作。 1. 正常状态操作 正

42、常状态操作可以在五处进行：电控箱、左、右端头站 、左、右遥控发射机。但其中牵引送(断)电（兼闭锁）、牵引启动操作只能在电控箱进行。具体操作如下：(1) 牵引送电：将电控箱上的牵电按钮拉出，变频器内的接触器吸合，显示屏显示变频器准备。 (2) 牵引启动：按下电控箱上的牵启按钮，牵引启动。显示屏显示图4.2。图4.2(3) 选择牵引方向：按下向左或向右按钮。牵引过程中的换向，可直接按下相应的方向按钮，采煤机可自动换向。显示屏显示图4.3。图4.3(4) 加减速操作：选择牵引方向后，按下加速按钮，牵引速度将从最小频率开始增加，直至松开按钮为止。减速操作按下减速按钮，过程与加速过程相同。显示屏显示图4

43、.4。图4.4(5) 牵引停止：执行此操作后，牵引速度自动为零。 (6) 牵引断电：将电控箱上的牵电按钮按下，变频器内的接触器断开。 (7) 方式选择：按下方式按钮，采煤机运行于调动状态，采煤机速度可在010m间调节。（调动速度只能用于空车调车用，严禁用于割煤）。 (8) 显示操作：按下显示按钮可循环显示存储的工作参数。连续按下可循环显示，放开后可自动回到正常屏幕。 ！注意：牵引操作必须在采煤机启动后才能进行，且必须按牵电、牵启、方向、加减速的顺序进行，正常情况下应先停止牵引后，再牵引断电。2. 备用远控操作当PLC组件发生故障而使牵引无法正常操作时，可采用备用远控方式，实现对采煤机的牵引控制

44、。具体步骤如下：（1）.将变频器控制芯架上的S1和S3拨钮置于近控位置。（2）.按下变频器上的启动按钮，接通变频器主回路电源。（3）.将电控箱内的备用远控选择拨钮B1、B2、B3拨到备用远控位置。（3）.在电控箱上，按下牵启按钮，启动牵引。（4）.在电控箱上，选择牵引方向。选择了牵引方向后，采煤机启动后将按予先设定好的速度运行，并且在正常情况下保持不变。如果需要改变牵引速度，可在送电之前调节A4板上的RP5电位器。 三. 变频器的其他操作(1) 变频器试验操作：整个电气系统只设置了漏电试验按钮，在变频器上按住“漏电”试验按钮不放，应使变频器主回路真空接触器不能合闸。同时显示器上“漏电”灯亮。(

45、2) 变频器复位操作：在执行采煤机主机停止或牵引断电操作时，可能会导致变频器故障显示，在确认这种显示不是因为变频器真正存在其它故障时，按变频器复位按钮，并继续执行其它操作。另外，当变频器故障保护动作，排除故障后，应先复位，变频器才能重新正常工作。 (3) 变频器启动按钮：用于近控时以接通变频器主回路电源。(4) 变频器停止按钮：用于近控时以断开变频器主回路电源。 ！注意：当变频器故障保护动作，必须确信排除故障、关断牵引操作（包括近控）后，再复位，重新启动变频器。5 电气系统故障分析及处理5.1机内电气系统故障分析及处理一. 主机(截割电机)不启动 1. 分析 a. 先导回路故障； b. 主电缆

46、控制芯线故障； c. 采煤机内部控制系统电源故障； d. 顺槽磁力启动器故障； e. 截割电机故障。 2. 故障处理方法 a.检查先导回路； b.检查主电缆控制芯线； c.检查电控箱内各个保险管及电源； d.更换或修复磁力起动器； e. 更换或修复截割电机。 二. 主机(截割电机)不自保 1. 分析先导回路中的自保电路故障。 2. 处理方法 a；控制系统中电源组件部分的1140V熔断器烧断，更换熔断器芯； b.按接线图检查控制线自保回路，并正确连接；c.修复或更换瓦斯检测盒。 三. 运输机不启动 1. 分析 a.运输机停止按钮未解锁； b.主电缆控制芯线故障； c.采煤机内部控制线故障。 2.

47、 处理方法a.将停止按钮解锁； b.修复或更换主电缆；c.按接线图检查控制线并正确连接。 四. 变频器不启动 1. 分析 a. 牵引电缆控制芯线故障； b. 采煤机内部牵引控制线故障；c. 采煤机内部控制电路故障；d. PLC故障； e. 变频器故障。 2. 处理方法 a. 修复或更换牵引电缆； b. 按接线图检查牵引控制回路，并正确连接； c. 检查电控盒PA1、PA2； d. 检修PLC；e. 参考变频器有关说明进行相关处理。五. 牵引方向无法改变 1. 分析 a. 牵引电缆控制芯线断开； b. 采煤机内部控制电路损坏；c. PLC故障；d. 变频器故障 2. 处理方法 a. 修复或更换牵

48、引电缆； b.更换PA1、PA2；c. 检修PLC；d. 参考变频器有关说明进行。5.2 变频器的常见故障分析及维修变频器在检测出故障时，故障接点输出动作，切断输出使电机停止运行，据显示内容对照下表，寻求解决方法。再启动前需进行故障复位。下面对所使用的变频器CIMR-G7A075和能量再生单元RC5分别予以介绍。一. CIMR-G7A075故障、报警显示及处理方法1.故障显示及处理方法 故障显示及处理方法按表1所示，寻求解决方法。表1故障显示及处理方法故 障 显 示内容原 因处理方法OCOver current过电流变频器的输出电流超过过电流检出值（约额定电流的200 % ） 变频器输出侧发生

49、短路、接地（由电机的烧毁、绝缘劣化、电缆破损引起的接触、接地等等）。 负载过大时，过大缩短加减速时间。 使用特殊电机或最大适用容量以上的电机。 在变频器输出侧，电磁开关器ON / OFF 动作原因调查，实施对策后进行复位。GFGround Fault接地在变频器输出侧的接地电流超过了变频器额定输出电流的约50 %在变频器输出侧发生接地（由电机的烧损、绝缘劣化、电缆破损引起的接触、接地等等）原因调查，实施对策后进行复位PUFMain IGBT Fuse Blown保险丝熔断装在主回路的保险丝被熔断因变频器输出侧的短路、接地，输出晶体管损坏。在以下的端子之间确认是否短路，如短路则是输出晶体管被损坏

50、。Bl(+3)- U 、V 、W（-）- U 、V 、W原因调查，实施对策后，更换变频器。OVDC Bus Fuse Open主回路过电压主回路直流电压超过过电压检出值2OOV 级：约410V 400V 级：约820V减速时间太短，从电机产生的能量太大。延长减速时间或连接制动电阻器（制动电阻器单元）。电源电压太高在电源规格范围内降低电压。UV1DCBus Undervolt主回路低电压主回路支流电压降到L2-05（低电压检出值）的设定值以下。200V级：约190V400V级：约380V输入电源发生缺相发生瞬时停电输入电源的接线端子松动输入电源的电压变动太大原因调查、实施对策后进行复位。UV2C

51、TL PSUndervolt原因调查、实施对策后进行复位。UVZ CTL PS Undervolt控制电源异常控制电流的电压太低UV3MCAnswer-back防止冲击回路发生动作不良试拨电源的ON/OFF连续发生故障时更换变频器。PFInput PhaLoss主回路电压故障主回路直流电压在再生以外时发生故障振动 输入电源发生了缺相发生瞬时停电输人电源的接线端子松动输人电源的电压变动太大相电压的平衡不好。原因调查、实施对策后进行复位LFOutput Pha Loss输出缺相在变频器输出侧发生缺相（设定为L8 -07 有效时检出）输出电线断线电机卷线断线输出端子松动使用变频器最大电机容量的1/2

52、0以下的电机。调整变频器容量或电机的容量。0H(OH1)Heatsnk overtemp (HeatsnkMAX Temp )散热片过热变频器散热片的温度超过了L8 -02 的设定值或105 的温度周围温度过高设置冷却装置周围有发热体清除发热体变频器冷却风扇停止运行更换冷却风扇（请与本公司联系）变频器内部冷却风扇停止变频器冷却风扇停止OL1Motor overloaded电机过负载因电子热敏器件引发电机过负载保护已动作负载太大，加减速时间、周期太短。调整负载的大小，加减速时间，周期。V / f 特性的电压高。调整v / f 特性。E2-01 （电机额定电流）的设定值不适当。确认E2 -01 （

53、电机额定电流）的设定值。OL2Inv Overloaded电机过负载因电子热敏器件引发变频器过负载保护已动作负载太大，加减速时间、周期太短。调整负载的大小，加减速时间，周期。V / f 特性的电压高。调整v / f 特性。变频器容量小。更换大容量变频器。OSOverspeedDet过速度速度大于（F1-08）的设定值，并持续时间超过（F1-09）的设定发生上冲/下冲再调整增益指定速度太高调整指令回路以及指令增益F1-08，F1-09的设定值不适当确认F1-08，F1-09的设定值DEVSpeedDeviation速度偏差过大速度偏差大于（F1-10）的设定值，并持续时间超过（F1-11）的设定

54、负载太大减轻负载加减速时间太短延长加减速时间负载变为锁定状态确认机械系统F1-10，F1-11的设定不适当确定F1-10，F1-11的设定值使用制动（电机）时，确认开放EF3Ext Fault S3外部故障（输入端子S3 ）从多功能输入端子输入了外部故障解除各多功能输入的外部故障。消除外部故障的原因。CPF00CPF数字式操作器通信故障1即使接通电源5秒，也不能和数字式操作器通信数字式操作器的端子接触不良卸下数字式操作器，再安装一次变频器控制回路不良更换变频器CPU的外部RAM不良调试电源的ON/OFF变频器控制回路损坏更换变频器CPF01CPF01数字式操作器通信故障2和数字式操作器通信开始

55、后，发生了2秒以上的通信故障数字式操作器的端子接触不良卸下数字式操作器，再安装一次变频器控制回路不良更换变频器CPF02BB CircuitErr基极封锁回路不良调试电源的ON/OFF控制回路损坏更换变频器CPF03EEPROMErrorEEPROM不良调试电源的ON/OFF控制回路损坏更换变频器CPF04InternalA/D ErrCPU内部A/D变换器不良调试电源的ON/OFF控制回路损坏更换变频器CPF01CPF01CPU的外部RAM不良调试电源的ON/OFF控制回路损坏更换变频器2.警告显示及处理方法变频器检测出“警告”值报警时，故障接点输出不动作，当报警的原因消除则自动返回原来的状

56、态。发生“警变频器逆变电路告”值报警时，根据下表调查原因，实施适当处理。表2警告显示及处理方法警 告 显 示内 容原 因处理方法EF（闪烁）External Fault正转，反转指令同时输入正转和反转指令同时被输入了0.5秒以上。修正正转，反转指令的顺序。此警报发生时，电机减速停止。（因不知道旋转方向）UV(闪烁)DC Bus Under-volt主回低电压无输入运行信号时，为以下的状态。主回路直流电压在L2-05（低电压检出值）的设定值以下。抑制冲击电流用的开关被开放。控制电流为低电压（CUV值）以下参照前项故障检出UV1，UV2，UV3的原因。参照前项故障检出UV1，UV2，UV3的对策。

57、OV(闪烁)DC Bus Overvolt主回路过电压主回路直流电压超过了过电压检出值200V级：约400V400V级：约800V电源电压太高在电源规格范围内降低电压OH(闪烁)Heat-sink Over-temp散热片过热变频器散热片的温度超过了L8-02的设定值。周围温度太高设置冷却装置周围有发热体清除发热体变频器冷却风扇停止运行更换冷却风扇（请与本公司联系）OH2(闪烁)over Heat 2变频器过热预告从多功能输入端子（S3S12）输变频器过热预告OH2。解除多功能端子的变频器过热预告输入。EF3 （闪烁）Ext Fault S3外部故障（输入端子S3）从多功能输入端子输入了外部故障。解除各多功能的外部故障输入。消除外部故障的原因。二、能量再生单元RC5故障、报警及处理方法能量再生单元与变频器共同工作以实现牵引电机的启动，调速，停止等状态，如果系统无法正常工作，除检查变频器外应观察能量再生单元的状态显示，确保变频器与能量再生单元故障均排除时才可以开机。1. 故障显示及处理方法当能量再生单元检测出故障时，将在LED显