矿山电工学煤矿机械设备的电气控制

矿山机械电气设备控制

1．矿山机械自动调速系统的技术性能指标。

静态指标代表静态运行中的性能。

主要有静差率、调速范围、调速平滑性及稳态误差。

动态指标代表系统动态过程性能。

主要有稳定性、最大超调量、调整时间及震荡次数等。

2．时间控制原则。

:是以（时间）为控制变量实现对电动机的自动控制。

可利用（时间继电器）按一定的时间间隔顺序改变电动机工作状态。

3提升机操作保护系统主要完成逻辑操作控制和故障安全保护两方面任务。

4．同步电动机拖动的通风机采用何种电气控制。

同步电动机拖动的通风机采用直流发电机励磁和晶闸管励磁的电气控制。

5 多绳摩擦提升机除了要满足单绳提升机对电控系统的要求外，还应满足摩擦提升的防滑要求。

6．V---M直流调速系统调速平滑稳定调速范围宽，容易实现提升自动化，因而得到广泛的应用。

满足四象限运行、能平滑调速且调速精度较高、要具有准确可靠的速度给定装置、必需设置行程显示与行程控制器、要设置完善故障监视装置、要设置可靠的闸控电路7．闭环控制系统的优点具有良好的稳态性能和动态响应性能，其突出特征是抗干扰能力强8．自动控制系统按系统的结构自动控制系统按系统的结构可分为开环控制系统、闭环控制系统及复合控制系统。

9．双风机双电源控制高瓦斯矿局部通风机要求双风机双电源控制，即一台风机或电源故障，另一台风机或电源自动投入，以确保可靠工作。

10．磁场换向的V---M提升机可逆调速系统与电枢换向的V---M提升机可逆调速系统相似，区别在哪？电枢变流装置为一套交流器，输出电流是单方向的。

磁场变流装置为两套可逆变流器，输出电流可反向，磁场电流的大小和极性受调节电路控制，与电动机的期望转矩的大小和极性有关。

磁场变流的输出电压要考虑3~5倍的强励倍数，这对电动机历次绕组的绝缘提出很高的要求。

11矿井提升机的拖动电动机多采用交流绕线式异步电动机或直流他励电动机。

12．电机车采用直流串励电动机作为牵引电动机。

13．开环控制系统是指系统的输出端与输入端不存在反馈关系、系统的输出量对控制作用不发生影响的系统。

煤矿电工学第三章采区机械设备的电气控制课件全

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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
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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
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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。

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。

矿山开采的矿井电气与自动控制技术

远程控制技术
总结词
远程控制技术是实现矿山开采矿井电气与自动控制的重要手段，能够降低人工干预和安全风险。
详细描述
通过远程控制技术，操作人员可以在远离矿井的指挥中心对矿井设备进行远程操控，实时监控矿井内的生产情况。这不仅可以减少人员进入危险区域的需要，提高生产安全性，还能提高生产效率和管理水平。
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案例分析
某矿井电气系统的优化改造
总结词
技术升级、提高效率
详细描述
针对某矿井电气系统老旧、效率低下的问题，进行了全面的技术升级和改造。包括更换先进的电气设备、优化电缆布局、升级控制系统等措施，显著提高了矿井的生产效率和
安全性。
某矿井自动化技术的应用实践
总结词
自动化、降低成本
详细描述
在某矿井中成功应用了自动化技术，包括无人驾驶的采矿设备、自动运输系统等。这些技术的应用减少了人工干预，提高了生产效率，同时降低了运营成本和安全风险。
电压等级
根据矿井规模和设备需求，选择合适的电压等级，如660V、 1140V等。
电缆选择
选用阻燃、耐压、低烟无卤的电缆，提高矿井安全性能。
矿井电气设备
采掘设备
通风设备
包括电铲、钻机等，用于矿山的采掘作业。
如鼓风机、通风机等，用于矿井的通风和排尘。
运输设备
如电机车、输送带等，用于矿物的运输。
矿井电气安全
自动化检测设备
用于检测矿井内的各种参数，如瓦斯浓度、一氧化碳浓度等，确保安全生产。
矿井通信技术
无线通信
在矿井内部建立无线通信网络，确保信息传递的及时性和准确性。
有线通信
在关键部位建立有线通信线路，保障信息的稳定传输。

第3章采掘机械设备的电气控制

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• 1 正转控制 • 2 反转控制
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• 3 . QC83-120 ( 225 )型磁力起动器
• 它包括120A和225A两种，它们的机械结构与电气线路完全一样，只是额定容量不同。一般用来控制大容量输送机或采煤机组。
• 与QC83-80型磁力起动器相比较，这两种磁力起动器有如下特点:
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• 主腔右面的隔离开关操作手柄5，对300A起动器有分闸，正、反合闸和正、反试验5个位置。手柄置于试验位置时，可在主回路不送电的情况下对控制保护回路进行试验。对其他规格的起动器，手柄只有分闸和正、反合闸3个位置。隔离开关与主腔大盖间有机械闭锁，只有当它在分闸位置时才能打开大盖，而大盖打开后则隔离开关合不上闸。隔离开关与接触器间有电气闭锁，保证在正常情况下，隔离开关为无载操作。
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• 主腔内的后上部装着隔离开关本体，其电源侧接线端子前面装有电源警戒板，
以防触电。其伸出外壳的手柄，除有分
合闸指示外，还有限位装置，用来实现
对电动机转向的记忆和防止快速反向的
误操作。主腔后下部装着降压变压器。
为了使起动器能在不同电压等级的网络上工作，变压器原边设有1140V与660V 或660V与380V的抽头，以便于改接。变压器副边具有各种必要的低压输出，以供控制、保护回路之用。
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• 2. QC815型系列隔爆磁力起动器
• 这种磁力起动器有30A和80A两种，与 (QC83-80)型基本相同。不同处是隔爆主腔内的芯架可以抽出，便于检修;同时 30A起动器设有热继电器作为过载保护。

第3章煤矿机械设备的电气控制概论

风扇进行冷却；
☞ 电动机放在采煤机电动机部的隔爆外壳中，两端
分别为牵引部和截割部。
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2）DH-3型换向开关（管制器）
它装在采煤机左侧的隔爆腔内，其作用是使采煤机电动机换向，但必须在断电情况下进行。
它是一个鼓型控制器，由两组固定接点、一个鼓型凸轮轴组成的可动接点及附属装置（闭锁开关、微动开关、灭弧罩等）组成。
入口可容纳： UC-0.38/0.66，(3×35＋1×6+4×4）mm2，外径为49.3mm2的八芯电缆。或UC-0.38/0.66，(3×35＋1×6+3×6）mm2，的七芯电缆。
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3．采煤机的单独控制系统
由于采煤工作面的条件恶劣，故对采煤机组的控制提出以下要求：
（1）应有零电压保护，以防止电动机自起动而造
例如掘进工作面为了保证安全生产，在工作时常需起动局扇后，才允许接通工作面用电设备的电源，这样，工作面用电设备的电源与局扇的电源在控制上就必须连锁。（见图3－14）
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3．QC83-120（225）型磁力起动器
☞有120A和225A两种，其机械结构与电气线路完
全一样，只是额定容量不同。一般用来控制大容量输送机或采煤机组。
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鼠笼型电动机的控制线路图
KM1
QS FU
ST 1
STP KM2
3
1
KM2
KM1 KM
FR
3
FR1
2
原理图
ST STP
2
M
安装图
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控制线路展开图
第三节矿用隔爆磁力启动器
一、QC83系列隔爆磁力启动器
作用：隔爆磁力起动器是一种组合电器，它主要

矿山电工学(3)采掘机械设备的电气控制

接触器是一个由电磁铁带动触点动作的一种开关，
在电路中，起着接通或切断主电路的作用。
①直流接触器：如图3-2所示P175。 ②交流接触器：如图3-1所示P176。
3~1 控制基础
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 2.继电器：
继电器是一种灵敏的小型自动控制电器，一般用
3~2 控制图及常用控制方法
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 二、绘图原则：
1、分成主回路，控制回路，辅助回路来绘制；
2、用规定的图符表示元件P181表3-2；
3、接点位置按无电状态画出；
4、交叉电气接点画上黑点。
三、常用控制方法：
1、单向控制：当工作机械只要求或只允许电动机正常工作时间向一个方面旋转时，就须用单向控制线路，如井下的水泵、局扇等。如图所示。
K不动作。
⑵启动：
按下IST则：T上→K→STP→1→1ST→1STP →SM→S →T 下
此时R被短接，故K动作，K闭合，KM也动作使KM1、KM2 闭合，
电动机起动。
⑶换向：
图3-33
3~4 采煤机组的控制
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 4、采煤机于输送机的联合控制: 利用3STP按钮（如图3-34所示）来控制输送
3~4 采煤机组的控制
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
二、双滚筒采煤机的控制：（MLS3-170） 1、主要电气设备及结构组成：图3-38所示 ⑴电动机（08）： ⑵牵引部隔爆箱（01）： ⑶三位四通阀隔爆箱（06）： ⑷中间控制箱（05）： ⑸电缆接线箱（07）： ⑹七芯屏蔽动力电缆： 2、控制系统组成和功能： ⑴电路的组成： a、电动机主电路及起动、停止控制回路：图3-39所示 b、牵引调速和换向回路：图3-40所示 c、滚筒调高和机身调斜回路：图3-40所示 d、恒功率自动调节回路：图3-41所示

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。
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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）
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第三章采区机械电气控制设备