煤矿机械设备的电气控制--讲义课件
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煤矿电工学第三章采区机械设备的电气控制课件全
2024/8/29
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第三章 采区机械电气控制设备
2)原理分析
（2）远控（用远方按钮控制）——用于启动器距离电动机较远 接线：SA打至“远”控（2、5断开）2、地断开，1、2接远方启动按钮；2、9接远 方停止按钮
请同学分析 其启动、停 止、反转、 保护的原理
2024/8/29
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第三章 采区机械电气控制设备
又考虑实 际安装位 置
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第三章 采区机械电气控制设备
二、电气图的绘制原则（二）
• (1) 画路。将主回路 (向负载提供电能的强电流回路）画在左（上） 方，从上到下（从左到右）为电源到负载；辅助回路（如控制、信号、 测量等回路）画在右（下）方。
• (2) 画件。电气设备和元件按规定图符和文符表示，同一种电器必须 用相同的文字符号表示，用序号区别，如两个相同的接触器KM，可用 1KM、2KM表示。同一电器的不同元件用脚标区分，如接触器有多个触 点，1KM接触器的触点用1KM1、1KM2表示，2KM接触器的触点用2KM1、 2KM2表示。
用来通断和保护配电线路
控制电器（本章）
用于控制和保护电动机等用电设备
隔离开关
检修时 隔离电源 无灭弧装置
2024/8/29
断路器
通断和保护 配电线路 有灭弧装置
主令电器
通断辅助回路 发出控制指令
无灭弧装置
执行电器
通断主回路 执行指令 有灭弧装置
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第三章 采区机械电气控制设备
一、隔爆按钮－主令电器
• 隔爆按钮是一种具有自动复位的手动开关，用于井下低压 继电器、接触器、磁力启动器的远方控制。隔爆按钮是把 普通按钮的外壳改为隔爆外壳而构成的 ，有单钮（点动）、 双钮（启停）、三钮（正反转）三种。
采煤机电控原理课件
3300
5.95 4.4
20 20
泵电机 1 台
第二节电气系统组成及原理
• 电气系统分布
• 整个电气系统由电气控制系统和变频调速系统，以及一些辅助 系统组成。电气控制系统和变频调速系统对应的控制部件分别 为电控箱和调速箱。辅助系统主要包括分线盒、端头控制站、 遥控器、瓦斯检测仪等部件及电缆系统。整台采煤机的机械动 力由两台截割电机，两台牵引电机及一台调高电机提供。整个 电气系统的操作控制由一套控制器组件实现，它是一种采用网 络分布式结构的嵌入式计算机控制系统。
• • （2）控制器组件 控制器组件是一种采用网络分布式结构的嵌入式计算机控制系统，是采煤机控制的核 心部分。整个控制器组件由主控制器模块、数字量模块、模拟量模块等三个不同功能 的模块组成。 控制器组件的基本设计思路是采用分布式结构，按功能将控制系统划分为几个个相对 独立的部分，各模块之间以CAN 总线相连。各模块均采用专用DSP 控制器为核心设计， 具有较高性能和高可靠性。下面分别介绍一下系统各部分的功能。
主要部件及参数
• 本机电气系统分为电气控制系统和变频 调速系统两个部分。主要控制部件包括 • KXJZ-260/3300C 型采煤机用隔爆兼 本质安全型电控箱（以下简称电控箱） 和KXJT-20/3300C • 型采煤机用隔爆兼本质安全型调速箱 （以下简称调速箱）。
主要技术参数
• 采煤机主要技术参数为： • 电控箱主要技术参数为：
该机电气系统主要特点有
1.牵引系统采用主从式的“一拖一” 结构，即两台变频 器分别拖动两台牵引电机的工作方式，变频器自身实 现恒功率调节； 2.采用以DSP为核心的专用计算机控制系统和模块化的设 计，体现了先进的设计理念； 3.系统采用了先进的信号传输及通讯技术，以网络形式 连接，便于扩展系统性能。数字信号的传递方式提高 了数据的可靠性和准确性； 4.采用大屏幕液晶显示器，人机界面友好，提供全中文 显示界面，系统参数显示全面准确； 5.具有运行状态及参数故障记忆功能，有助于分析查找 系统故障原因，电控系统具备较强的故障自诊断能力。
第一章 矿山机械电气控制基础[1]
![第一章 矿山机械电气控制基础[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/2c06335e852458fb770b56e7.png)
第一章矿山机械电气控制基础在现代化矿井建设中，凡要求较高的场合，都离不开自动控制。
矿山机械的自动控制主要包括其电力拖动电动机的起动、调速、制动、停止、反转等过程的控制。
本章概括地叙述了矿山机械的自动控制原理、自动控制的基本原则、自动控制系统的线路图和线路图的绘制与阅读方法。
第一节矿山机械的自动控制原理一、自动控制的基本概念（一）矿山机械的分类及其对自动控制的要求1．矿山机械的分类矿山机械设备的种类很多，按工作性质可分为固定机械设备和移动机械设备两大类。
固定机械设备包括通风、压气、排水和提升设备。
移动机械设备包括电机车、综采机组、链板及胶带输送机、装载机等。
从拖动电动机的容量和用电量方面来看，矿山固定机械所占比重较大。
其中提升机拖动电动机和压气、通风机拖动电动机的容量多超过1000kW，国外提升拖动电动机和压气拖动电动机的容量达到10000kW以上，国内提升拖动电动机的容量也达到4000～5000kW。
从耗电量分析，有的矿井以通风设备耗电为主，但有的矿则以排水设备耗电为主，视当地地质条件和矿井情况而异。
在国外，压风设备电耗占全矿电耗的25％；金属矿可达75％。
从机械的功能来说，通风机是为矿井通风安全服务的，特别在沼气矿井中，风量不足会引起沼气积聚乃至发生沼气爆炸；排水是为了防止矿井水淹，保证安全生产条件和设备安全；而压气机的作用，则是为风动工具的提供动力，其重要性视矿井瓦斯条件和采用的掘进、回采工艺而定。
移动机械设备是为采掘和运输服务。
综采机组开采出来的煤炭或矿石，通过链板输送机、胶带输送机和电机车运送到井底车场，再通过提升机或大胶带输送机提升到地面。
从电力拖动及控制系统的复杂性来说，提升设备的要求最高；因为提升机的起动、停止及稳定运行需要严格按照提升速度图运行。
因此需要应用自动控制原理的各项原则和方法。
由于提升高度、提升机和提升容器（箕斗或罐笼）的类型、工作水平的数目及其相互的距离变化使提升机的工作方式的复杂性很突出，因而设计提升机的自动控制系统也比较困难。
煤矿机电设备知识讲座PPT课件
矿井的开拓、巷道的掘进、煤炭的生产，需要将劳动工具、机 械设备、支护材料、电气设备、爆破材料以及施工人员等，由地 面运往井下施工地段，井下开采出的煤炭、矸石送往地面，维修 的电气设备、机械设备、支护材料和施工后的人员，都要运出矿 井。这些运进、运出的工作，称为矿井运输。
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煤矿运输
矿井运输系统是由采区运输、主巷运输、提升运输和地面运输 四大运输环节组成。
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采煤方法
1、走向长壁采煤法：即把采区沿煤层的倾斜方向划分成若干个区段， 在区段的上下边界处分别开掘区段回风平巷和区段运输平巷。在采区的 边界处沿煤层倾斜方向开掘切眼，形成采煤工作面。采煤工作面呈倾斜 布置，沿走向推进。
8
采煤方法
2、倾斜长壁采煤法：倾斜长壁采煤法就是将水平划分为条带，在每 一条带的两侧分别开掘运输斜巷和回风斜巷。在井田边界或阶段边界沿 走向开掘切眼，形成采煤工作面。采煤工作面呈水平布置沿倾向推进。 本地区煤矿因煤层倾角小，基本采用该采煤方法。
2、防止电压过低时电气设备过 热
1、保护大气过电压引入井下 2、保护操作过电压
局部通风机电动机一相断线时动 作
风、瓦斯必须在规定的限度下方 可向掘进工作面送电
方法和手段举例 1、欠电压继电器 2、无电压继电器 3、磁力起动器的 电磁铁低电压释放 1、避雷器 2、熔断器 3、压敏电阻 4、R-C吸收装置
采煤方法主要包括两项内容即采煤系统和采煤工艺。采煤系统是指采 煤工作面巷道的布置方式，而采煤工艺则是指在采煤工作面内所进行的 落煤、装煤、运煤、支护和采空区处理等工作。不同的采煤系统和采煤 工艺相配合，就形成不同的采煤方法。总体来讲可分为壁式采煤法和房 柱式采煤法两大类。壁式采煤法不论是生产能力还是安全性都好于房柱 式采煤法，目前来讲是一种正规采煤法。壁式采煤法按照回采工作面推 进方向的不同，又可分为走向长壁和倾斜长壁两种。
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煤矿运输
矿井运输系统是由采区运输、主巷运输、提升运输和地面运输 四大运输环节组成。
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采煤方法
1、走向长壁采煤法：即把采区沿煤层的倾斜方向划分成若干个区段， 在区段的上下边界处分别开掘区段回风平巷和区段运输平巷。在采区的 边界处沿煤层倾斜方向开掘切眼，形成采煤工作面。采煤工作面呈倾斜 布置，沿走向推进。
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采煤方法
2、倾斜长壁采煤法：倾斜长壁采煤法就是将水平划分为条带，在每 一条带的两侧分别开掘运输斜巷和回风斜巷。在井田边界或阶段边界沿 走向开掘切眼，形成采煤工作面。采煤工作面呈水平布置沿倾向推进。 本地区煤矿因煤层倾角小，基本采用该采煤方法。
2、防止电压过低时电气设备过 热
1、保护大气过电压引入井下 2、保护操作过电压
局部通风机电动机一相断线时动 作
风、瓦斯必须在规定的限度下方 可向掘进工作面送电
方法和手段举例 1、欠电压继电器 2、无电压继电器 3、磁力起动器的 电磁铁低电压释放 1、避雷器 2、熔断器 3、压敏电阻 4、R-C吸收装置
采煤方法主要包括两项内容即采煤系统和采煤工艺。采煤系统是指采 煤工作面巷道的布置方式，而采煤工艺则是指在采煤工作面内所进行的 落煤、装煤、运煤、支护和采空区处理等工作。不同的采煤系统和采煤 工艺相配合，就形成不同的采煤方法。总体来讲可分为壁式采煤法和房 柱式采煤法两大类。壁式采煤法不论是生产能力还是安全性都好于房柱 式采煤法，目前来讲是一种正规采煤法。壁式采煤法按照回采工作面推 进方向的不同，又可分为走向长壁和倾斜长壁两种。
煤矿电工学第三章采区机械设备的电气控制下课件
2019/12/6
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第三章 采区机械电气控制设备
思考题
• MLSA—170型采煤机的启动和停止是如何控制的? 其各种调节是如何控制的?
2019/12/6
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第三章 采区机械电气控制设备
第五节 装岩机的电气控制
第三章 采区机械电气控制设备
第五节 装岩机的电气控制
• 一、装岩机控制系统主要电气设备 • 二、控制原理
第四节 液压牵引采煤机的电气控制
第三章 采区机械电气控制设备
第四节 液压牵引采煤机的电气控制
• 一、采煤机组控制系统主要电气设备 • 二、控制原理
2019/12/6
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第三章 采区机械电气控制设备
一、采煤机组控制系统主要电气设备
MLS－170型采煤机组构成图如左下图所示，电气控制系统如右下图所示。采 用电磁起动器远方控制。
电吸合，电磁液压阀工作，机
身底架升高；按下5SB8，电磁
阀线圈6YV4有电吸合，电磁液
压阀工作，机身底架下落。注
意机身调节和左、右滚筒升降
是不能同时进行的。
2019/12/6
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第三章 采区机械电气控制设备
2．采煤机组的调节 3)恒功率自动调节器
当采煤机在截割硬煤或夹石时，这种装置能自动降低 牵引速度，减小截割深度，降低截割功率；当采煤机 截割较软的煤层时，可自动增大牵引速度，增大截割 深度，增加截割功率。达到了功率恒定目的。
斗升降为点动控制（无自锁触点）：按下按钮→通接触器线 圈→其主触点通→电动机通→装岩机行走（铲斗提升）；松 开按钮→断接触器线圈→其主触点断→电动机断→装岩机停 止（铲斗降落）
2019/12/6
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第三章 采区机械电气控制设备
煤矿机电设备讲义
煤矿机电设备〔讲义〕职教中心谢万安本课程的特点：煤矿采煤专业具有所学课程种类多，覆盖面大的特点，机电内容更是包含到煤矿生产的方方面面。
设备种类繁多工作原理牵连到许多相关学科，学习上有一定难度，但大家来自现场、对生产设备有一定了解可帮助大家学习。
由于课时少内容多对一些内容只能作介绍性简介。
希望大家加强预习，一加快学习和理解。
本课程的内容包括：煤矿电器设备和煤矿机械设备两大局部。
第一章矿山供电与矿用电气设备概述第一节煤矿企业对供电的要求一、煤矿生产的环境煤矿生产主要是地下开采,矿井的一些主要用电设备,如煤矿副井的提升机、向井下供风的主通风机、井下的主排水泵等,它们不但用电量大,而且不允许中断供电。
因为一旦中断供电,不仅会造成减产,还可能引起人身伤亡和设备损坏的重大事故,严重时可能会毁坏整个矿井。
煤矿井下生产场地狭小,而且又有顶板压力的作用,常有冒顶、片帮等现象发生,容易砸坏设备;有淋水、滴水现象,空气潮湿,使电气设备受潮,侵蚀电气设备的金属部件和绝缘材料。
随着采掘工作面的向前推进,电网和电气设备也需经常移动,使电缆和电气设备容易受到机械损伤。
煤矿井下空气中有瓦斯、煤尘等可燃、易爆性混合物。
当遇到地质条件的变化(如煤岩)层硬度不均匀、有夹矸等,采掘机械经常有冲击负荷,所以负荷变化大,易引起设备过载。
二、煤矿企业对供电有如下要求。
由于煤矿生产环境的特殊性,对供电有如下要求。
〔一〕、供电可靠(二)、供电平安〔三)、供电质量(四)、供电经济三、电力负荷的分类电力负荷是决定电力系统规划、设计、运行以及发电、送电、变电布局的主要依据。
根据对供电可靠性要求的不同 , 矿山电力负荷可分成以下三类。
(一) 一类负荷 (一级负荷)凡因突然中断供电可能造成人身伤亡或重大设备损坏,给国民经济造成重大损失的或在政治上产生不良影响的负荷,均属一类负荷。
例如,煤矿主通风机、主副井提升机、主水泵、井上及井下中央变电所、矿区医院的手术室等用户。
矿井通风机电气控制PPT课件
• KLF11晶闸管励磁装置
• 1、概述
• KLF11晶闸管励磁装置适用于供给如压风机、通 风机类无冲击负载的同步电动机恒定励磁用。
• 三、同步电动机的失步保护 • 1、失步类型及其危害 • 同步电动机的失步可以分成以下三类： • （1）断电失步：由于供电电源中断而引起的失步。 • （2）带励失步：电动机带有正常或接近正常直流励磁时，由于电网
• 同步电机的异步启动方式与笼型电动机相同，也 可以分为直接起动和降压起动两种。当采用降压 起动时，根据升压和投励顺序之不同，又分为轻 载起动和重载起动两种。轻载起动是同步电动机 在降压下加速到亚同步转速，先投上励磁使同步 电动机牵入同步，然后投切到全压。重载起动是 同步电动机加速到一定转速（约90%同步转速） 时，先投切到全电压上并加速到亚同步转速，然 后再投上励磁牵入同步。轴流式通风机以及有失 步再整步要求的离心式风机，应采用重载起动方 式。
• （三）控制方式、操作电源和自动装置
• 1、机房高压配电装置的断路器一般采用高压开关柜控制 方式，如高压开关柜设置在操作人员不便观察通风机运转 情况的地点，应设机旁操作开关，或将操作开关设在就近 的控制柜或操作台上。
• 2、当通风机采用高压母线供电的同步电动机时，宜选用 直流操作。装有电磁操作机构的断路器，宜选用220V或 110V电池组作为分、合闸直流操作电源；装有弹簧储能操 作机构的断路器，宜采用小容量电池装置作为分闸操作电 源。
四、同步电动机的励磁装置和失步保护
• 一、同步电动机的启动过程 • 同步电动机常用异步启动。设在同步电动机转子上的阻尼绕组的作用
与笼型异步电动机的鼠笼绕组相似。在同步电动机未达到同步转速之 前，定子旋转磁场在阻尼绕组中感应出电流，该电流与旋转磁场相互 作用而产生感应转矩，同步电动机便作为异步电动机启动。待到电动 机转速上升到亚同步转速（95%以上同步转速），投入转子直流励磁。 由于直流励磁的转子磁场与定子磁场间的相互吸引，将迫使转子跟着 定子旋转磁场以同步速率旋转。故同步电动机的启动可以分成异步启 动和牵入同步两个阶段。 • 在异步启动阶段，如把转子激磁绕组开路，则由于他的匝数较多，旋 转磁场将在该绕组中感应出很高的电势，并危及绕组的绝缘。如把激 磁绕组短路，将在其回路中感应产生一单相电流。这一单相电流将沿 转子轴产生一脉动磁场。当电动机转差率S>0.5时，转子将受到脉动 磁场产生的一正向转矩；而当S<0.5时，转子将受到一负向转矩。这 种由转子激磁绕组中的单相电流所产生的转矩称为单轴连接转矩。启 动过程中的转矩是由阻尼绕组产生的转矩与单轴连接转矩相加而成， 因而在S=0.5附近，机械特向曲线有一个夏下陷部分；当启动时负载 转矩较大，同步电机便有可能仍在一半同步转速附近运转而无法加速 到亚同步转速。为减小单轴连接转矩，在同步电机启动时，其激磁绕 组应经附加电阻短路，直到亚同步转速附近，绕组再直接与直流励磁 电源接通。根据经验，启动时励磁绕组需附加的电阻值约为励磁绕组 自身电阻的6 ～10倍。
• 1、概述
• KLF11晶闸管励磁装置适用于供给如压风机、通 风机类无冲击负载的同步电动机恒定励磁用。
• 三、同步电动机的失步保护 • 1、失步类型及其危害 • 同步电动机的失步可以分成以下三类： • （1）断电失步：由于供电电源中断而引起的失步。 • （2）带励失步：电动机带有正常或接近正常直流励磁时，由于电网
• 同步电机的异步启动方式与笼型电动机相同，也 可以分为直接起动和降压起动两种。当采用降压 起动时，根据升压和投励顺序之不同，又分为轻 载起动和重载起动两种。轻载起动是同步电动机 在降压下加速到亚同步转速，先投上励磁使同步 电动机牵入同步，然后投切到全压。重载起动是 同步电动机加速到一定转速（约90%同步转速） 时，先投切到全电压上并加速到亚同步转速，然 后再投上励磁牵入同步。轴流式通风机以及有失 步再整步要求的离心式风机，应采用重载起动方 式。
• （三）控制方式、操作电源和自动装置
• 1、机房高压配电装置的断路器一般采用高压开关柜控制 方式，如高压开关柜设置在操作人员不便观察通风机运转 情况的地点，应设机旁操作开关，或将操作开关设在就近 的控制柜或操作台上。
• 2、当通风机采用高压母线供电的同步电动机时，宜选用 直流操作。装有电磁操作机构的断路器，宜选用220V或 110V电池组作为分、合闸直流操作电源；装有弹簧储能操 作机构的断路器，宜采用小容量电池装置作为分闸操作电 源。
四、同步电动机的励磁装置和失步保护
• 一、同步电动机的启动过程 • 同步电动机常用异步启动。设在同步电动机转子上的阻尼绕组的作用
与笼型异步电动机的鼠笼绕组相似。在同步电动机未达到同步转速之 前，定子旋转磁场在阻尼绕组中感应出电流，该电流与旋转磁场相互 作用而产生感应转矩，同步电动机便作为异步电动机启动。待到电动 机转速上升到亚同步转速（95%以上同步转速），投入转子直流励磁。 由于直流励磁的转子磁场与定子磁场间的相互吸引，将迫使转子跟着 定子旋转磁场以同步速率旋转。故同步电动机的启动可以分成异步启 动和牵入同步两个阶段。 • 在异步启动阶段，如把转子激磁绕组开路，则由于他的匝数较多，旋 转磁场将在该绕组中感应出很高的电势，并危及绕组的绝缘。如把激 磁绕组短路，将在其回路中感应产生一单相电流。这一单相电流将沿 转子轴产生一脉动磁场。当电动机转差率S>0.5时，转子将受到脉动 磁场产生的一正向转矩；而当S<0.5时，转子将受到一负向转矩。这 种由转子激磁绕组中的单相电流所产生的转矩称为单轴连接转矩。启 动过程中的转矩是由阻尼绕组产生的转矩与单轴连接转矩相加而成， 因而在S=0.5附近，机械特向曲线有一个夏下陷部分；当启动时负载 转矩较大，同步电机便有可能仍在一半同步转速附近运转而无法加速 到亚同步转速。为减小单轴连接转矩，在同步电机启动时，其激磁绕 组应经附加电阻短路，直到亚同步转速附近，绕组再直接与直流励磁 电源接通。根据经验，启动时励磁绕组需附加的电阻值约为励磁绕组 自身电阻的6 ～10倍。
煤矿机电管理授课讲义幻灯片PPT
1、煤矿井下供电电压等级及适用范围 高压电源-----6KV 10KV高压动力〔主水泵 、主扇等〕、 配电室变压器 动力电源------3300V 1140V 660V 照明型号------127V 控制信号-----36V 24V 平安火花-----12V 9V 供电系统以10kV、35kV为主 输电系统以110kV以上为主 发电厂发电机有6kV与10kV两种，现在以10kV为主
机电设备修理、调拨、机电废旧设备处置等。
第三节 煤矿机电管理机构设置
目前，集团公司机电管理的业务主管部门是机电工区，下 设管理组、设备组，技术组、点检组、本钱组、配件组、供
电队、矿灯队、检修队、动力队。
第二章 矿 井 供 电
第一节 矿井供电系统
一、煤矿供电要求： 1、供电平安
煤矿井下的低压电气设备，都是在比较特殊的条件下工作，生产场所 的空间比较窄小，空气比较潮湿，存在着爆炸性的瓦斯和煤尘，矿井涌 水量大，特别是采掘工作面的电气设备，移动频繁，负荷变化大，大型 采掘机械直接起动，所造成的强大起动电流将冲击低压电网，而且存在 顶板的压力问题，因此，平安供电问题就成为井下供电中特别重要的问 题，我们必须严格执行有关平安规定，否那么就可能造成电气设备损坏，
❖
③三级负荷：指所有不属于一级及二级的其它负荷。
❖
2、供电可靠性的要求：
❖
①对于一级负荷，至少要由两个独立电源供电，其中每一电源的容量，都应
在另一电源发生故障时仍能完全保证一级负荷的用电；
❖
②二级负荷的供电系统，宜由两回线路供电。一般应由上一级变电所的两段
母线上引来双回路进展供电。
❖
③对三类负荷供电一般采用单回路供电方式，不考虑备用电源，根据需要各
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2020/10/13
中国矿业大学电气工程系15三、主令电器凸轮型主令控制器的接触元件如图所示。
2020/10/13
中国矿业大学电气工程系
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四、控制器
控制器是一种具有很 多接点的转换开关。用来 直接控制直流电动机或绕 线式感应电动机，使电动 机进行起动、制动、反向 和调速等。目前广泛应用 的有鼓形控制器与凸轮控 制器。
2020/10/13
中国矿业大学电气工程系
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2、交流接触器的工作原理
线圈KM通过电流 后，铁心被磁化，吸
L1,L2,L3
引衔铁，主接点KM1、 辅助接点KM2接通主
U,V,W
电路与控制电路，电
动机起动。若线圈无 铁心
电，则铁心失磁，衔 线圈
铁在自重或弹簧的作 用下恢复原位，KM3
绝缘板
接通，KM1、KM2均断 开，电动机停转。
2020/10/13
中国矿业大学电气工程系
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四、控制器
2020/10/13
中国矿业大学电气工程系
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§3-2 控制线路图绘制原则及分析方法
控制线路图通常分为原理接线图和安装接 线图。 原理接线图是说明控制线路的工作原理的， 图中各元件一般不按其实际位置绘制； 安装接线图是供控制线路的安装、维修用 的，图中各电器元件都按实际位置绘制。
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二、继电器
继电器是一种灵敏的小型自动控制电器。 它能反映某些机电参数的变化如电流、电压、 时间、压力等），并用其接点断开或接通电 气回路，达到控制目的 。 1． 电磁式电流或电压继电器
它由线圈、铁心、接点等组成。按线圈 通过电流种类的不同可分交流和直流两种； 按功用不同最常用的为电流和电压两种。
2020/10/13
中国矿业大学电气工程系
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2、交流接触器的工作原理
为了克服衔铁的振动和噪声，在铁心5的2/3截面 处嵌入一短路环，如图所示。由于短路环的存在， 使截面A的磁通与截面B的磁通 出现相角差 ，φA与 φB不会同时过零值，故振动和噪声大为消弱。
A
φA φB
B
2020/10/13
中国矿业大学电气工程系
KM3
KM2
2020/10/13
中国矿业大学电气工程系
固定主极点 可动主极点 消弧罩 衔铁 转轴 弹簧
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2、交流接触器的工作原理
由于交流接触器线圈中通过的电流是交 流，铁心中产生的磁通是交变的。为减小交变 磁通产生的磁滞和涡流损失，铁心5和衔铁4都 由硅钢片叠成。
在交流接触器中，交变磁通产生的吸引 力在磁通（电流）为零时消失，衔铁要断开， 磁通恢复（电流过零后）吸力也恢复，因而在 电流交变过程中，衔铁将出现振动和噪声。
2020/10/13
中国矿业大学电气工程系
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1． 电磁式电流或电压继电器
电磁式继电器的构造原理如图3-5所示。图a是角 移式，图b是抽吸式，控制系统多用角移式。
2020/10/13
中国矿业大学电气工程系
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三、主令电器
在控制电路中起着发号施令作用的电器 称为主令电器。 按钮、万能转换开关、终端开关和主令 控制器等均属主令电器 。 主令控制器多用于经常正反转的电动机 控制电路（例如绞车控制电路）中。
煤矿机械设备的电气控制
中国矿业大学电气工程系
2020/10/13
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CH3 煤矿机械设备的电气控制
学习要求
1. 一般掌握：控制电器；煤矿机械设备 的控制线路图的绘制与分析方法。 2. 熟练掌握：QC83系列矿用隔爆磁力起 动器的工作原理 。
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§3-1 控制电器
控制电器：用来实现电动机的起动、停 止、反转、调速等控制过程的电器。
矿山常用控制电器有：控制器、主令电 器、继电器、接触器等。 一、接触器
★按照其驱动电流的性质可分为直流和交流 型两种。直流接触器一般为单极型，交流接 触器一般为三极型。
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左右稍微错开。
静触头
动触头
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2、交流接触器的工作原理
当接点4断开时，产生的电弧因电 动力和磁力拉向上方且越拉越长，导 致它被灭弧栅格（铁片）割成许多小 段，使电弧所在空间的游离作用减弱， 加上铁片的冷却作用，使电弧很快熄 灭。
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控制线路图绘制的一般原则
1）把全部电路分成主回路、控制回路和辅助回 路。电动机等强电流电路属主回路，接触器和继 电器线圈等小电流电路属控制回路，其他如信号、 测量等电路属辅助回路。
主回路一般画在图纸的上方或左方，用较粗 的线绘出；控制或辅助回路用较细的线，画在纸 的下方或右方；控制回路电源线垂直画在两侧， 各并联支路平行地画在两控制电源线之间，排列 顺序应尽量符合电器元件的动作顺序。
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一、接触器
接触器是一种用于频繁地接通或断开交、直流主 电路、大容量控制电路等大电流电路的自动切换电器。 在功能上接触器除能自动切换外，还具有手动开关所 缺乏的远距离操作功能和零压及欠压保护功能，但没 有自动开关所具有的过载和短路保护功能。
接触器生产方便，成本低，主要用于控制电动机、 电热设备、电焊机、电容器组等，是电力拖动自动控 制电路中使用最广泛的一种低压电器元件。
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2、交流接触器的工作原理
当主接点断开电路时，固定接点与可动接点间出现 强电场，使其间的空气电离形成电弧，造成接点损 坏。为延长接点使用寿命，应设法尽快熄灭电弧。
图3-2中的消弧罩就 是为加速熄灭电弧的。 其内部结构如右图4所
灭弧栅
灭弧栅内的 蹄形钢片
示。消弧罩由耐火材
料制成，马蹄形铁片
电弧
放置在消弧罩1中，且
作用下，恢复原位，使主
接点打开，辅助接点闭合。
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I +
线圈 铁心
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1、直流接触器的工作原理
主接点断开时，其固定接点与可动接点间 将产生电弧，与主接点串连的消弧线圈5就是 起熄弧作用的。当主接点间产生电弧时，线圈 的磁场对电弧产生作用力F（左手定则），使 电弧向上移动，电弧被拉长，在熄弧罩中冷却 而很快熄灭。
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1、直流接触器的工作原理
接触器在铁心 1 上绕 钢夹板
有线圈 2 ，当线圈通过电
F
流时，衔铁被吸引，主接
4
点 4 闭合，接通主电路；
I
同时辅助接点 6 断开，切 -
断控制回路。当线圈断电 时，电磁吸引力消失，衔
衔铁
磁力线 5
2 1
铁在自重和反作用弹簧 7