EBZ160TY掘进机-电控部分说明书

EBZ160TY型掘进机电气系统（快开门）说明书煤炭科学研究总院山西煤机装备有限公司电气公司警告该电气系统为EBZ160TY型掘进机配套产品，严禁用于其它设备或系统控制中。

在使用说明书中我们提出了各部分操作中的希望用户能够严格按照说明书进行使用，如由于有违背安全声明和说明书的操作而造成人员或设备的损伤，我方将不负任何责任！一、系统的组成及结构1、严禁与掘进机电气系统不相关或者标示不明的设备连入系统。

2、本系统不允许用户自行调整结构和布线。

3、严格按照安全规程要求，配备专用的馈电开关给掘进机供电，且保证馈电开关漏电、过流、过载等保护的可靠、准确。

本章详细地介绍了EBZ160TY型掘进机电控系统的组成，即所有电器元件在箱体中的分布，并给出了详细的技术参数，使用户能够很好的使用和维护该电气系统。

1 系统的组成及分布1.1 组成电气系统由前级馈电开关、KXJ-280/1140（660）E型矿用隔爆兼本质安全型电气控制箱、CXB-24/8型矿用隔爆型掘进机电控箱用操作箱、XSB-Ⅱ型矿用隔爆型显示器、XEFB-127(36)/150隔爆型蜂鸣器、DGY35/48(36)B(B) 矿用隔爆型机车照明灯、BZA1-5/127-2型矿用隔爆型控制按钮、KGJ16A遥控瓦斯传感器以及驱动掘进机各工作机构的防爆电动机和连接电缆组成。

电气设备系统如附图1所示，电气设备明细表见表1-1。

驱动掘进机各工作机构电动机特征列于表1-2。

EBZ160TY型掘进机电控设备KXJ-280/1140（660）E型矿用隔爆兼本质安全型电气控制箱（以下简称电控箱）、CXB-24/8型矿用隔爆型掘进机电控箱用操作箱（以下简称操作箱）、XSB-Ⅱ型矿用隔爆型显示器（以下简称显示器），符合我国的煤矿安全规程、防爆规程和有关规程、标准的规定，适用于具有爆炸性危险气体（甲烷）和煤尘的矿井中，控制EBZ160TY型掘进机切割电机、油泵电机及备用电机的运转，并对电机及有关线路进行保护。

1.2 结构电控箱隔爆外壳由主腔和接线腔两个独立的隔爆部分组成。

主腔面板装有隔离开关操作手把（手把有通、断两个位置）、急停按钮（SB1）、试验开关、电源显示视窗和显示器视窗；主腔门板装有控制器、继电器、显示器、电源显示板；主腔后壁装有各回路接触器、阻容吸收器、变送器；主腔顶板装有熔断器；右底板装有主变压器、隔离变压器、电压变送器和电源部分的熔断器等；左底板装有保护器（JB和PT）、本安电源、隔离转换板和七个接头座；主腔和接线腔之间的连接板上装有九星盘和接线端子。

主腔门采用快开门结构，警示只有在隔离开关操作手把处于断开位置时主腔门才能打开。

主腔门打开后，不能使隔离开关闭合。

接线腔位于电控箱体的最左端，接线腔盖采用螺栓紧固，其上正中位置有“断电源后开盖”字样，警示只有在前级电控箱电源处于断开位置时才能打开本电控箱的接线腔。

电控箱门与箱体为设有回转铰链。

电控箱箱体通过减震器和主机连接。

操作箱为矿用隔爆型。

操作箱分为二个通过接线端子相互连接的独立腔体，上边为进出线腔，下边为主腔。

进出线腔内设有接线端子和内接地端子。

主腔门上装有转换开关、控制按钮等。

显示器为矿用隔爆型。

内装有中文液晶显示器。

表1-1 电气设备明细表注：给掘进机供电电缆不能太细，电源较远，一定要选用702mm以上。

2 系统技术参数分析2.1 系统部分元器件明细及参数2.2 电控箱的主要技术参数及特征1）技术参数：1.1 额定电压：V主回路：AC：1140控制回路：AC：220、127、36 DC：241.2 额定电流：A 2801.3 额定频率：Hz 501.4 主回路数：41140V电压下各回路的额定电流大小为：切割低速：134A；切割高速：102A；油泵回路：54.7A；备用回路：6.6A。

1.5 机载功率：kW 2502）技术特征：表1-2 电动机技术特征表2.3 使用条件1、海拔不超过2000m（86~106KPa）；2、周围环境温度-5～+40℃；3、周围空气相对湿度不大于96%（+25℃）4、在含有爆炸性气体（甲烷）环境的矿井中；5、能承受掘进机的振动且与垂直面的安装倾斜度不超过15°；6、无破坏绝缘的气体或蒸汽的环境中；7、无长期连续滴水的地方；8、污染等级：3级、安装类别：Ⅱ类。

二、操作及基本原理1、严格按照EBZ160TY型掘进机使用说明书进行操作。

2、严禁随意改变按钮的功能和系统控制方式。

1 操作1.1 操作箱按钮的功能和作用1）用位于操作箱上的电源控制开关SA1远距离接通、分断向掘进机供电的前级开关。

在紧急情况下，可用电控箱上的急停按钮SB1和操作箱上急停按钮SB2远距离分断前级开关，停止向掘进机供电。

2）用油泵控制按钮SB6、SB7控制油泵电机M2接通、分断；用切割控制按钮SB4、SB5以及转换开关SA2控制切割电机M1的接通、分断；用备用控制按钮SB8、SB9控制备用电机M3的接通、分断。

1.2 操作步骤：1）准备（1）检查电控箱是否处于可靠的锁紧位置；（2）检查电控箱上控制开关手柄是否均处于“分”位；（3）压下紧急停止按钮SB1，把隔离开关QS的手柄置于“合”的位置，（先观察电源显示板）然后将紧急停止按钮SB1拔出。

瓦斯传感器开始初始化，初始化完毕（可以按警铃来测试）、36V照明等回路绝缘正常，照明灯EL1、EL2、EL3亮。

2）各机构电动机的控制（1）工作①油泵电动机M2的控制启动：将油泵启动控制按钮SB6按下，其常开接点闭合，蜂鸣器HA发送几秒的预警信号，当油泵电动机M2的保护单元正常，接触器KM3吸合，油泵电动机M2启动并自保，同时停止发送音响信号。

只有油泵电动机M2起动后，才可以操作切割电动机M1和备用电动机M3。

停止：将油泵停止控制按钮SB7按下，其常闭接点打开，接触器KM3断电释放，则油泵电动机M2停止运转。

②切割电动机M1的控制启动：油泵电动机M2启动后，将切割启动控制按钮SB4按下的同时将转换开关SA2扳向“低速”的位置，其常开接点闭合，蜂鸣器HA发送几秒的预警信号，当切割电动机M1的低速绕组保护单元正常，接触器KM1吸合，切割电动机M1低速启动并自保，同时停止发送音响信号。

油泵电动机M2启动后，将切割启动控制按钮SB4按下的同时将转换开关SA2扳向“高速”的位置，其常开接点闭合，蜂鸣器HA发送几秒的预警信号，当切割电动机M1的高速绕组保护单元正常，接触器KM2吸合，切割电动机M1高速启动并自保，同时停止发送音响信号。

停止：将切割停止控制按钮SB5按下，其常闭接点打开，接触器断电释放，则切割电动机M1停止运转。

③备用电动机M3的控制启动：油泵电动机M2启动后，将备用启动控制按钮SB8按下，其常开接点闭合，蜂鸣器HA发送几秒的预警信号，当备用电动机M3的保护单元正常，接触器KM4吸合，备用电动机M3启动并自保，同时停止发送音响信号。

停止：将备用电动机停止控制按钮SB9按下，其常闭接点打开，按触器KM4断电释放，则备用电动机M3停止运转。

2）警报蜂鸣器HA提供电机预警和接触器粘连报警信号。

控制按钮按下以后，蜂鸣器会报警，直到电机启动；各回路接触器粘连时蜂鸣器也会报警同时显示器显示某回路接触器粘连；也可由控制按钮SB10控制，在任意时刻报警。

1.3 操作注意事项（1）开机前应检查液压操作手柄，使之处于“分”位。

（2）合上隔离开关以后，不要急于操作，应先观察电源显示板，应用于1140V电源时，保证电压不超过1250V，如果电压高时，则将变压器抽头由1140调整为1250V电压上，以保证控制元件的寿命。

（3）处于工作状态时，应首先起动油泵电机M2，才能对切割和备用电机进行操作。

（4）操作过程中，如有突发事件发生，要注意使用急停（本机装设有三个急停，分布于机体两侧）。

（5）作业中停机时，一定要将隔离开关断电，以免误动作。

2 工作原理本节详细地介绍了EBZ160TY型掘进机电气系统的原理。

该电气系统在原理上可以分为四个部分：主回路部分、电源部分、保护单元和控制部分。

2.1 主回路部分主回路部分明确了系统的主体结构，我们采用了隔离开关作为电控箱主回路电源的开关，在主回路中设有两组熔断器，用于短路保护，分别为：切割电机回路FU1~FU3；油泵及备用电机回路FU4~FU6。

在控制上，切割回路和油泵回路均采用了真空接触器，并加装了阻容吸收装置，用于吸收真空接触器断开时电动机产生的高压；在备用回路采用了空气接触器（由于它的功率较低）。

以上四个回路中设有检测主回路电流的电流变送器TA1~TA9(切割低速和切割高速回路公用变送器) 来完成保护电路的信号采集，每回路三个。

在附图2主回路原理图中明确的指明了接触器线圈和自保接点的线号及控制继电器的接点。

另外，如果采用本机SA1对其前级开关进行远程控制，那么在电控箱上的急停按钮SB1和操作箱上的急停按钮SB2都可以停止前级馈电开关，实现电源的远程控制，SB3只能够停本机操作。

2.2 电源部分电源部分是有一台主变压器、一台隔离变压器和控制熔断器FU7~FU13组成。

主变压器有三个电压范围的输入抽头：1050V、1140V、1250V。

当井下电压不稳定时，可以随着电压的变化来调整变压器的抽头，来保证输出电压的稳定，进而保证控制回路的可靠性。

隔离变压器（22号线和24号线）为保护设备JB和控制单元提供180V电源，由SB1来控制。

36V（26号线和27号线）为照明灯和蜂鸣器提供电源。

127V为瓦斯传感器使用的本安电源提供电源。

220V（37号线和38号线）为接触器线圈提供电源。

继电器的线圈电源由保护器JB内部模块（51号线和52号线）供24V直流电源。

熔断器FU7-FU13的位置见附图3所示。

2.3 控制单元控制单元由四部分组成，主要控制部件为西门子PLC–CPU226；另外，包括三扩展单元。

在附图4主控单元中，可以很明确的显示出系统的启动和停止的控制接点、各保护接点的输入接点以及相应的输出接点，同时也表示出了显示器（TD200和人机界面）和控制器的接口；由于输入为模拟信号，所以又增添了模拟量扩展模块（3 个模块），其接线情况如附图5所示。

TD200为两行中文液晶显示器，可以显示整个系统的故障情况，如果在多项故障同时出现的情况下，显示器的右下角出现闪动的光标提示。

人机界面为液晶显示器，用来显示电器系统的电压、各回路的电流、电机运行和故障情况。

本系统采用PLC作为主控元件，从而在软件上实现了各机构电机的逻辑控制和保护中断功能。

注意：严禁对显示器进行任何操作。

2.4 保护单元保护单元由综合保护器JB组成。

各机构电动机的漏电闭锁、36V漏电以及切割、油泵电机的过热保护由JB来实现，同时JB还提供变送器的电源。