久益连采机电气

久益连采机电气部分讲义第一章久益12CM15型连采机电气系统概述及电控系统的原理第一节电气基础电气基础的内容非常多,这里只介绍几个与我们所使用的设备密切相关的概念一、电的特点电是一个非常大的概念，我们不好对其做出完整又准确的定义，我们就把它当作是一种自然现象。

但它有以下特点：容易获得和转换；便于输送及分配；易于控制。

电能已成为现代生产的基础，被广泛应用于人们的生活和国民经济中。

电很复杂，学之不易，学好更难。

二、电路的组成电只有形成一个闭合的回路才能发挥其作用。

电路通常是由四部分组成——电源、负载、连接导线、辅助设备。

电的两个重要概念——电位（电压）、电流，与水位、水流相似。

电路图三、电动机的工作原理电动机是“电家族”中最重要的一个成员，所以我们应当对其进行了解。

电动机很复杂，这里只对其如何旋转进行分析。

任何电机的工作原理都是建立在电磁感应和电磁力这个基础上的。

即通电线圈周围存在着磁场；位于磁场中的闭合线圈，在作切割磁力线运动时，会在线圈中产生感应电流；通电线圈在磁场中会受到力的作用。

对于交流电机由于磁场是旋转的，就相当于转子线圈在作切割磁力线运动。

对于直流电机由于形不成旋转磁场，在转子线圈中不会产生感应电流，所以必须给转子线圈通入电流，这就是交直流电机很大的不同之处。

异步电动机的调速公式：n=(1-s)60f/p，s-转差率，f-频率，p-极对数。

所以有变极、变频、变转差率三种调速方式。

直流并励电机的调速公式：n=(V-I a R a)/K EΦ，V-电源电压，I a-电枢电流，R a-电枢电阻，K E-电机结构常数，Φ-励磁磁通。

所以有调磁、调压两种调速方式。

第二节久益12CM15型连采机电气系统概述一、12CM15连采机电气系统的基本构成（CONTINUAL MINER）12CM15型连续采煤机主要由五个电控箱、八台电机以及其它外部电气元件构成。

分述如下：1、五个电控箱：1）牵引电控箱：位于连采机左后部，这是连采机最重要的一个电控箱，箱体底部有水冷却通道。

箱内含有牵引、油泵、风机主回路及控制回路，电气系统的控制中心PLC（可编程序控制器），照明，漏电及其它保护等。

2）截割电控箱：位于连采机左前部，箱内主要含有截割和装运电机主回路辅助回路等。

3）主控制箱：位于司机驾驶室内，箱内主要含有各个电机的操作开关及仪表指示、24V电源、WD(watch dog)继电器、油温油位继电器等。

4）主断路器CB箱：位于司机驾驶室下方，箱内主要含有动力电缆进线装置、主断路器1CB、行走安全脚踏开关等。

5）JNA控制箱：位于连采机右中部，箱内主要含有一个JNA控制器、ESR急停继电器等。

2、八台电机：1）左截割电机：三相水冷电机，位于截割部左侧，170KW。

2）右截割电机：三相水冷电机，位于截割部右侧，170KW。

3）左装运电机：三相水冷电机，位于铲板左侧，45KW。

4）右装运电机：三相水冷电机，位于铲板右侧，45KW。

5）左行走电机：直流串激水冷电机，位于连采机左侧，26KW。

6）右行走电机：直流串激水冷电机，位于连采机右侧，26KW。

7）油泵电机：三相水冷电机，位于连采机右侧，52KW。

8）风机电机：三相风冷电机，位于连采机左后部，19KW。

3、VDU显示器：位于司机驾驶室前方，用于显示机器运行状况以及故障信息等。

4、油温油位开关：位于连采机右侧液压油箱内，用来检测液压油油位和温度。

5、水流压力开关：位于截割部，用来检测水压、流量，以保障各电机的冷却及降尘。

6、电磁阀组：位于司机驾驶室内，遥控来操作各液压油缸的升降。

二、各电控箱内电气元件的布置（参照JM5285手册和照片）通过看图片，认识各个电控箱内电气元件的具体安装位置，为故障排除打下一个基础。

强调以下几点：1、牵引断路器整定在“B”位置，980A；截割断路器整定在“C”位置，1090A；主断路器整定在“D”位置，1200A；2、甩“牵引漏电”的方法；3、甩“EL3漏电装置”的方法；4、左右两个可控硅驱动装置的插头在牵引触发模块上的位置，左在外右在内；5、牵引接触器的更换方法；6、63A、10A、15A保险管的位置；7、过载继电器手动与自动位置的调整方法；8、装运电机与泵电机的接触器是可以互换的；9、所有的小漏电继电器是可以互换的；10、截割断路器与主断路器是相同的，只是整定不同。

第三节久益12CM15型连采机电控系统的原理一、如何看图久益连采机的画图方法与国内是一样的，即上面或左面是主回路，用粗实线表示；下面或右面是控制回路，用细实线表示。

最大的优点是元件在电控箱内的位置与线路图上的位置是一致的。

线路图上有每一根线的来去路径。

仔细观察会发现图纸上有许多解释说明。

看图最好用倒推法。

1、如何看控制开关图：控制开关的画法与国内有些不同，下面举例说明如下：①端子号②触点③跨接线④位置⑤回转弹簧⑥闭合接点⑦多位置闭合接点2、如何看PLC图：在看连采机电气原理图时，对于PLC我们主要能看懂输入PLC的线和输出PLC的线就行了，具体PLC内部的逻辑图后面将详细讲解。

输入线数字的前面用“X”表示，输出线数字的前面用“Y”表示，电源线用“Z”表示。

3、如何看行走触发模块图：与看PLC图相似，主要能看懂输入和对应的输出就行。

4、各控制电源：连采机控制用的110V 电源用ZA1和ZA2表示，其中ZA2是公用的返回线，110V 电源主要用于各漏电继电器和各接触器线圈。

24V 电源用ZB1和ZB2表示，其中ZB2是公用的返回线，24V 电源主要是各操作开关和各保护接点的PLC输入。

二、12CM15型连采机电气原理图分析（参照JM5285手册图纸）从主回路到控制回路，找到每一个电气元件在图纸上的位置。

三、分析连采机漏电检测单元的内部原理连采机的保护主要有漏电、短路、过载、温度等。

除漏电保护外，其它都比较简单。

所以这里只对各电机的漏电保护进行分析如下：1、EL3漏电装置：连采机各交流电机漏电检测系统由EL3漏电保护单元及其外电路组成。

EL3的5号端子经一电阻（6.8KΩ）接到三相电感器的中性点，三相电感器接主电路三相电源线。

EL3的1号端和2号端接15V 交流电源。

当给连采机供电以后，则漏电保护单元便有15V电源输入。

在EL3内部有整流电路，使EL3的5号端输出15V直流电压（相对于接地端6号，实际6号端为正，5号端为负）。

如图所示三相电源线及电动机绕组对地的绝缘情况可用一等效电阻r表示。

因此，在各电机接触器尚未闭合时便存在EL3（6）→地→r→电感线圈→6.8kΩ→EL3（5）这样的闭合回路。

正常情况下，r的值很大，回路中的电流很小很小。

如果任一相电源线的对地绝缘电阻下降到小于12K-14KΩ，则回路中的电流增大。

该电流流过EL3内部的一个小变压器原边，该变压器的副边感应出足够能量的电压，使接于2号和3号端子间的晶体管被触发导通，漏电继电器ELR得电动作，它串入各电机控制回路中的常闭触点断开，使控制回路不能闭合，从而防止在有漏电的情况下电路接通电源。

2、行走直流电机的漏电装置：当司机合上连采机的主断路器时，牵引接地漏电电路自动检查牵引电机是否有故障，如果要对牵引电机回路中的接地故障进行人工检测，则可把接地漏电检测开关转到MOTOR位置，然后把两个牵引开关都转到一档位置。

显示装置上就会显示出检测结果。

但是，牵引电机不会动作，要等到接地漏电试验开关转到复位置然后再到OFF位置后才行。

要注意，左右牵引电机需要分别试验和复位。

牵引接地漏电装置有两种工作模式，即无载和有载。

如果在无载时，牵引电机的对地电阻降低，控制电压+V1就会供给到直流电机的线路。

这个电压通过接地端子5号导通，造成端子4和5之间和5和6之间电压不平衡。

经过大约1S的延时，这个电压差使故障继电器RLF的电源接通，通过RLF的接点给PLC发出一个信号。

牵引系统就跳闸，机器不能动作。

在牵引过程中，在带载时发生接地漏电，则PLC就会输出一个信号使继电器RLO吸合。

这个继电器使控制电压V1从直流电机上隔离。

这时，保护装置就与无载时动作一样，只是它由牵引SCR整流桥来供电。

如图如示。

第二章久益12CM15型连采机电控系统以及PLC内容介绍第一节各交流电机控制回路分析一、WD（看门狗）继电器回路：一、WD（看门狗）继电器回路：在PLC逻辑电路每次送电时，一个电源脉冲信号起到清零的作用并使PLC逻辑电路复位。

如果PLC逻辑电路发生了故障，看门狗继电器就不能正常工作，为使看门狗继电器恢复正常工作，必须清除每一个故障，使逻辑电路的CPU能够正常工作，所以WD（看门狗）继电器起检测PLC逻辑电路内部功能的作用，控制所有交流接触器线圈和漏电小继电器的回路，当手动起动泵电机时，将油泵开关打至启动位置，则PS继电器吸合，如果PLC逻辑电路内部无故障工作正常的话，输出继电器Q41吸合，那么看门狗继电器WD吸合。

手动操作时还要经过控制开关的3#和4#端子。

二、泵电机回路：泵电机原理分析给连采机送上电后，在没有故障的情况下，显示器上应当显示的是当前时间，这时便可起动泵电机了。

在起动泵电机前，要先将控制开关的手柄打在“MANUAL”（手动）位置，则该开关的1、2端子和3、4端子接通，24V直流控制电压的正端ZB1通过1、2端加到PLC的电源输入端X11；同时402#与ZA2接通，为各电机的接触器吸合创造了条件。

然后按下列步骤起动泵电机：1、将PUMP（泵）开关旋转到“START”（起动）位置，然后释放，让其弹簧返回到“RUN”（运行）位置。

则该开关的4、3端子接通，6、5端子接通（返回到“运行”后，6、5端子又断开）。

由图可见，直流24V电压的正端ZB1经ESR继电器的常闭接点到E/L TEST/ RESET （漏电试验/复位）开关的5、1端子，再到CUTTER（截割）开关的6、2、4端子，最后到泵开关的4端子。

当泵开关在“起动”位置时，PLC输入继电器I02和I01得电，它们的常闭触点断开，使PSR继电器失电，在REL继电器回路中，I01常开和PSR常闭两触点均闭合，而Q01线圈尚未得电，其常闭触点Q01也为闭合，故REL得电，并自保。

此时，即使泵开关返回到“运行”位置，REL仍可保持带电状态。

TD1为延时继电器，在它得电前，其常闭触点为闭合状态，因此，REL 得电后，Q06也得电。

Q06为PLC的一个输出继电器，其常开触点闭合，使110V控制电压加到漏电检查继电器ELD上，进行泵电路漏电检查。

ELD的触点在主电路中泵电机的漏电保护回路中，ELD触点闭合后，泵电机定子三相端所接的三相星形连接电抗器的中性点通过ELD触点与控制电路中的EL3漏电保护单元接通，对泵电机主电路进行漏电检查。

I60为漏电检测单元到PLC的输入继电器，没有漏电故障时，I60继电器不带电，在PLC程序中，TD1继电器回路中的I60常闭触点为闭合状态，1S以后，TD1动作，其在Q06回路中的I60常闭触点断开，Q06失电，ELD失电，使漏电检查回路断开。