采煤机电控系统介绍及发展方向
930电牵引采煤机电气系统概述
930电牵引采煤机电气系统概述1. 引言930电牵引采煤机是一种常见的矿山设备，用于采煤作业。
其电气系统是该设备正常运行的关键之一。
本文将对930电牵引采煤机的电气系统进行概述，包括其组成、功能和工作原理等方面的内容。
2. 电气系统组成930电牵引采煤机的电气系统主要由以下几个部分组成：2.1 电源系统电源系统是整个电气系统的供电部分，主要包括电源配电柜、电缆和插头等设备。
电源系统负责将外部电源接入采煤机，为其提供所需的电能。
2.2 控制系统控制系统是采煤机的核心部分，负责控制其运行状态。
控制系统采用了先进的PLC控制技术，通过编程实现对采煤机的自动控制。
控制系统还包括人机界面，方便操作人员对采煤机进行监控和控制。
2.3 传感器系统传感器系统用于采集采煤机的工作状态和环境参数，例如温度、压力和速度等。
传感器系统将这些参数转化为电信号，并传输给控制系统，以实现对采煤机的实时监测和控制。
2.4 保护系统保护系统主要用于保护采煤机的安全运行。
它包括各种保护装置，如过载保护、温度保护和电压保护等。
一旦发生异常情况，保护系统将及时切断电源，以保证采煤机和操作人员的安全。
3. 电气系统功能930电牵引采煤机的电气系统具有多种功能，主要包括以下几个方面：3.1 供电电气系统负责为采煤机提供稳定的电能供应。
通过电源系统，将外部电源接入采煤机，为其提供所需的电能。
3.2 控制电气系统通过控制系统，对采煤机的运行状态进行控制。
控制系统采用PLC控制技术，通过编程实现自动控制，提高采煤机的运行效率和安全性。
3.3 监测电气系统通过传感器系统对采煤机的工作状态和环境参数进行监测。
传感器系统将采集到的参数转化为电信号，并传输给控制系统，通过人机界面显示给操作人员，实现对采煤机的实时监测。
3.4 保护电气系统通过保护系统，对采煤机进行各种保护。
保护系统会监测采煤机的工作状态，一旦发生异常情况，如过载或温度过高，保护系统会切断电源，以保护采煤机和操作人员的安全。
煤矿开采的电控与自动化系统
安全监控系统自动化控制
01
安全监控系统是保障煤矿安全生产的重要设施，自动化控制能够提高监控效率 ，及时发现和处理安全隐患。
02
通过电控系统实现对安全监控设备的远程控制，包括实时监测矿井内的气体浓 度、温度、湿度、氧气含量等参数，同时对异常情况进行自动报警和处置。
03
自动化控制系统还可以根据安全监控数据自动分析矿井内的安全状况，为安全 管理提供科学依据。
煤矿开采的电控 与自动化系统
汇报人：可编辑 2024-01-01
目录
• 煤矿开采电控与自动化系统概述 • 煤矿开采电控与自动化系统的关键技术 • 煤矿开采电控与自动化系统的应用场景 • 煤矿开采电控与自动化系统的优势与挑战 • 煤矿开采电控与自动化系统的未来展望
01
CATALOGUE
煤矿开采电控与自动化系统概述
04
CATALOGUE
煤矿开采电控与自动化系统的优势与挑战
提高生产效率
自动化系统能够实现连续、高效的开采作业，减 少人工干预，提高生产效率。
通过实时监测和数据分析，优化采煤机、输送机 等设备的运行，提高设备利用率。
自动化系统能够快速响应生产需求变化，灵活调 整生产计划，提高生产柔性和适应性。
降低安全风险
系统定义与特点
定义
煤矿开采电控与自动化系统是指 利用电子控制和自动化技术，实 现煤矿开采过程的自动化和智能 化。
特点
具有高效、安全、可靠、环保等 特点，能够提高煤矿开采效率和 安全性，降低劳动强度和事故风 险。
系统的重要性
提高生产效率
保障安全生产
自动化技术的应用能够大幅提高煤矿开采 的生产效率，减少人工干预，降低生产成 本。
人工智能技术需要具备学习、推理、 自适应等特点，以应对矿井下复杂多 变的环境和条件。
探究煤矿机电一体化技术应用及发展趋势
探究煤矿机电一体化技术应用及发展趋势
煤矿机电一体化技术是指在煤矿生产过程中，将机械、电气、物联网技术等多种技术相互结合，形成一种新的生产模式。
这种模式具有高效、安全、可靠、智能等特点，既提高了生产效率，也减少了安全事故的发生率。
煤矿机电一体化技术的应用主要体现在以下几个方面：
一、采煤机电一体化
在采煤机电一体化方面，主要是通过将机械、电气技术相互结合，实现采煤机的自动化、数字化、智能化。
采煤机电一体化技术可以提高采煤效率，减少劳动力成本，提高采煤的安全性和可靠性。
一、数字化
随着信息技术的发展，煤矿机电一体化技术将逐渐向数字化方向发展。
通过数字化技术，可以将煤矿生产过程中的各个环节实现数字化管理和控制，提高煤矿生产效率，降低生产成本。
二、智能化
三、节能环保
随着国家节能环保政策的推出，煤矿机电一体化技术将逐渐向节能环保方向发展。
通过节能环保技术的应用，可以降低煤矿生产的能源消耗，降低环境污染，提高煤矿生产的可持续性。
总之，煤矿机电一体化技术是将机械、电气、物联网等多种技术相互结合，实现煤矿生产过程的自动化、数字化、智能化、节能环保等目的的一种新型技术。
随着信息技术、人工智能、物联网等技术的不断发展，煤矿机电一体化技术将在数字化、智能化、节能环保等方向上不断推进，成为未来煤矿生产的主流技术。
天地科技上海分公司采煤机智能化技术现状与展望
进行 适 应 性 验 证 项 目,２０１７ 年 初 完 成 国 内 首 个
等称号;近１
０年来共计发表各类学术论文 ２
０
０ 余篇,
LASC 自动化工作面项目,期间完成了基于自由曲
线模式的采煤机全工艺过程记忆截割自动化功能的
１
４ 采煤机控制系统
破,经历了单电机纵向、液压无链牵引采煤机,多
各型号采煤机和掘进机,在国内近 ３６２ 家煤炭生产
电机横向布 置、交 流 变 频 电 牵 引 采 煤 机,大 功 率、
斯、乌克兰、土耳其等海外市场.为更好地服务客
机,高可靠性、高自动化无人工作面采煤机的技术
企业使用,覆盖 １８ 个 国 内 主 要 产 煤 省 份 以 及 俄 罗
机;第一家研制出交流变频调速电牵引采煤机;第
采煤机分会主持单位,是目前国内首家拥有自主知
一家研制出适合大倾角工作面使用的四象限运行交
识产权采煤机产品最齐全、功率覆盖面最大、适应
流变频调速电牵引采煤机;第一家研制出双电机驱
开采高度和煤层倾角范围最广、主要性能指标和技
动截割部的大功率薄煤层采煤机;第一家研制出用
造授权;２０１８ 年 开 发 煤 机 用 两 芯 千 兆 以 太 网 通 讯
产品样 机;２０１７－２０１８ 年, 上 海 分 公 司 采 煤 机 自
动化销售推广开始爆发式增长,截至目前已经销售
１６ 套 LASC 系统.
１
４
２ 二代 DSP 电控系统
二代 DSP 电 控 系 统 原 理 框 图 如 图 ２ 所 示. 在
工面探索实践,实现了基于表格参数化的采煤工艺
过程记忆和自动化基本功能,成功实现了基于以太
采煤机电控系统介绍及发展方向
采煤机电控系统介绍及发展方向作者：邓耀来源：《中国科技博览》2013年第23期[摘要]鹤矿集团综采系统电牵引采煤机电控系统，电力拖动系统取代液压传动系统，其电控设备都安装在采煤机身中部的电控部内。
由于电控箱内的干扰电场、干扰磁场过于强大常常造成主控系统工作失常。
针对这种情况，在采煤机电控部的结构设计以及在电控系统的安装过程中采取了以下几项措施。
[关键词]电控系统；干扰磁场；信息传输系统中图分类号：G354.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）23-0054-01我国的滚筒式采煤机从60年代开始自行研制，70年代初研制成功第1台用于普采工作面的DY150型液压牵引采煤机，到90年代我们已经有了大功率交流电牵引采煤机MG400/920-WD型，整个技术水平得到了较大发展。
总的看来，滚筒式采煤机总体技术的发展过程经历了：牵引方式从液压牵引到电牵引、驱动方式从单电机到多电机、总体结构从纵向布置到横向布置。
采煤机的电控技术也随之逐步发展，从引进仿制到自行设计，从分立元件组成到集成化、PLC和微机控制，逐步走向成熟，赶超国际同行先进水平。
随着我国基础工业特别是电力电子工业技术水平的不断提高，近年来国产采煤机越来越多的采用电牵引形式。
电牵引采煤机较液压牵引采煤机具有许多优点，如液压牵引采煤机液压牵引部件有许多难以克服的故障和燃油着火的危险；电牵引采煤机可以获得很高的牵引速度；电牵引采煤机结构简单，维护方便，运行稳定、可靠；电牵引采煤机的使用成本低、操作简便。
液压牵引采煤机的故障不易检查出来，而电牵引采煤机易于装备故障诊断，故障报警、故障保护及工况显示齐全等。
正因如此，电牵引采煤机的使用逐步得到了普及。
目前，国外生产的采煤机已经完成了由液压牵引形式向电牵引形式的转换过程，国内采煤机除机身较薄的机型，以及部分用户要求使用液压牵引形式的以外，其它采煤机产品，特别是用于中厚、厚煤层的产品均为电牵引形式。
《采煤机电控系统》课件
这份PPT课件将介绍采煤机电控系统的定义、组成与功能、优势、关键技术、 应用实例、未来发展趋势以及结语，为您详细解析采煤机电控的重要性与挑 战。
什么是采煤机电控系统？
采煤机电控系统是指控制和监测煤矿采煤机运行的一套集成电子系统。它由多个模块组成，包括数据采集与处 理、控制算法和设备保护功能。
采煤机电控系统的优势
与传统采煤机的比较
采煤机电控系统能够提高采煤效率、降低能耗、 减少人力投入，与传统采煤机相比具有明显优 势。
技术创新的意义
采煤机电控系统的出现代表了煤矿机械化水平 的提升，对矿山生产的管理和安全性能有着重 要影响。
采煤机电控系统的关键技术
1
数据采集与处理
通过传感器和数据处理单元，实时采集
结语
采煤机电控系统在煤矿工业中起着至关重要的作用，需要进一步的技术创新 和探索，以应对日益复杂和多样化的煤矿生产需求。
控制算法取 相应措施进行处理。
基于采煤机工作数据，采用自适应控制
算法实现对采煤机各部件的精确控制，
提供更准确和高效的工作模式。
3
设备保护
通过对采煤机关键部件的监测和保护， 避免因异常操作或故障导致的安全事故 和设备损坏。
采煤机电控系统的应用实例
具体案例解析
通过实例分析，展示采煤机电控系统在煤矿生产中 的应用和效果，以及解决实践中遇到的问题和解决 方案。
实践中的问题与解决方案
分享在采煤机电控系统实施过程中遇到的常见问题， 并提供相应的解决方案。
未来发展趋势
智能化的方向和要求
采煤机电控系统未来的发展方向是更加智能化，要 求实时数据处理能力提升，自主决策和学习能力增 强。
技术和市场的前景
采煤机械械电控系统的浅析
矿井提升机常称为矿井咽喉，是矿山最重要的关键设备，是矿山与外界之间唯一的通道，担负着材料、矿石、人员等重要的运输责任。就提升机而言，操作的安全性和可靠性是非常重要的。传统的矿井提升机的低速性能，在开停车制动的许多安全问题，逻辑控制等，随着计算机和PLC技术的发展，先进的技术控制传统控制系统传统的采矿业的改造利用，使矿井提升机的控制性能得到了很大的提高，它的自动化程度和安全可靠性都达到了新的高度和水平，保证电梯的安全运行与现代管理和监测方法。其原理是通过缠绕钢丝绳器发射功率的电机，对集装箱起重机实现，盘式制动器的液压和电气控制制动、深度指示器的位置指示系统通过容器的实现，通过各种传感器和测速发电机控制单元，由安全防护系统。由于采用了计算机技术，提升机的安全保护系统更加完善。升降机电控制装置是以全数字控制为核心，用PLC实现全过程的位置控制和动态图像监控。一个精确的数字位置指示、故障显示、记录、打印、与上位机通信，实现新产品的在线监测，采用全数字直流调速装置、接口技术和新型功率变换器、全数字控制的大功率直流调速装置。调速系统稳定，停车准确。同时，采用2台计算机设备，每台电脑都有独立的测量、传感装置和数据处理系统，它们同步工作，互相检测，互为备用，对提升行程实现直接测量和间接测量容器位置相结合的方式，对两者进行比较、校正，实现行程自动控制。由于采用了计算机对安全回路、制动回路、电源和驱动回路进行实时监测，实现故障记忆，因此提升机安全性能大大提高。
关于交变频提升机的设计特点：
3.1、新型的圆形磁场控制，取得了良好的调速性能。即高电压利用率，高输出转矩，小转矩脉动，良好的低频性能。这种控制方案是不敏感的网络中的电压的波动，即，一个稳定的电压，可以输出驱动交流电动机时，网络电压波动。
3.2、采用新的抗干扰设计，设计了多种故障保护和优先级排序自诊断功能，大大提高了整机的可靠性。
4.3采煤机的电控系统
一、小型采煤机的电气控制
• • • • • • • • • MLQ1-80型采煤机的控制过程如下： 准备起动 将管制器SM的手把拨到正转或反转位置，触点SM、SM1闭合，而S被管制 器箱盖压合，接通如下控制回路：T（上）→STP→1→R→1STP→ SM1→S→T(下) 这时，虽然中间继电器K有电，但由于串在电路中，限制了电流的数值，继电 器K不动作。 起动 按起动按钮1ST接通如下电路：T（上） →K→STP→1→1ST→1STP→SM1→S→T（下） 由于起动按钮1ST将电阻E旁路，中间继电器K由于电流增加而动作，K1闭 合，接触器线圈KM有点动作，KM1闭合，电动机起动。松开1ST，通过电阻 R继续维持继电器K的通路，此时电流大于K的返回电流，采煤机正常运行。 停止 正常停止时按1STP。意外情况下，也可以用起动器的按钮STP。若出现接 触器主触点熔接或灭弧罩卡住触点不能断开时，也可以用管制器的手把切断 电路。在出现短路、过载或电源电压突然消失时，采煤机能自动停止。
一、小型采煤机的电气控制
• • • 采煤机与刮板输送机的联合控制 在实际生产中，为了使工作协调一致，防止事故，采煤机与刮板输送机财通 联合控制方式。图10-19为采煤机与刮板输送机的联合控制系统图。 在图10-19中，QC83-225型磁力起动器控制采煤机，QC83-120型磁力起动 器用来控制刮板输送机。两台起动器均放在工作面配电点。控制输送机的按 钮房子输送机的机头附近。在采煤机上通常设置3个按钮，其中1ST用来起动 采煤机，1STP用来停止采煤机，3STP用来 停止输送机并能实现闭锁（采用自锁的停止按钮）。如果输送机停止后，此 按钮不解锁，输送机就不能再起动。 采煤机采用8芯电缆，其中3根主芯线用于电动机的主回路，2芯用于采煤机的 控制线，2芯用于输送机的停止线，1芯用于接地线。
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采煤机电控系统介绍及发展方向
[摘要]鹤矿集团综采系统电牵引采煤机电控系统，电力拖动系统取代液压传动系统，其电控设备都安装在采煤机身中部的电控部内。
由于电控箱内的干扰电场、干扰磁场过于强大常常造成主控系统工作失常。
针对这种情况，在采煤机电控部的结构设计以及在电控系统的安装过程中采取了以下几项措施。
[关键词]电控系统；干扰磁场；信息传输系统
中图分类号：g354.4 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）23-0054-01
我国的滚筒式采煤机从60年代开始自行研制，70年代初研制成功第1台用于普采工作面的dy150型液压牵引采煤机，到90年代我们已经有了大功率交流电牵引采煤机mg400/920-wd型，整个技术水平得到了较大发展。
总的看来，滚筒式采煤机总体技术的发展过程经历了：牵引方式从液压牵引到电牵引、驱动方式从单电机到多电机、总体结构从纵向布置到横向布置。
采煤机的电控技术也随之逐步发展，从引进仿制到自行设计，从分立元件组成到集成化、plc和微机控制，逐步走向成熟，赶超国际同行先进水平。
随着我国基础工业特别是电力电子工业技术水平的不断提高，近年来国产采煤机越来越多的采用电牵引形式。
电牵引采煤机较液压牵引采煤机具有许多优点，如液压牵引采煤机液压牵引部件有许多难以克服的故障和燃油着火的危险；电牵引采煤机可以获得很高的牵引速度；电牵引采煤机结构简单，维护方便，运行稳定、可靠；
电牵引采煤机的使用成本低、操作简便。
液压牵引采煤机的故障不易检查出来，而电牵引采煤机易于装备故障诊断，故障报警、故障保护及工况显示齐全等。
正因如此，电牵引采煤机的使用逐步得到了普及。
目前，国外生产的采煤机已经完成了由液压牵引形式向电牵引形式的转换过程，国内采煤机除机身较薄的机型，以及部分用户要求使用液压牵引形式的以外，其它采煤机产品，特别是用于中厚、厚煤层的产品均为电牵引形式。
电牵引采煤机用电力拖动系统（一般绝大多数采用交流变频拖动系统）取代液压传动系统，电气系统相对复杂些，其电控设备（包括主控系统、交流变频调速系统、主回路等）都安装在采煤机身中部的电控部内。
主回路的工作电压为1140v或3300v交流电，交流变频器和牵引变压器的功率为60～230kw左右，这样多的大功率的电气设备集中安装在电控部内，电控部腔体内的杂散干扰电场、杂散干扰磁场的强度势必非常大。
公司的电牵引采煤机主控系统采用的是单片机或plc控制系统，尽管在设计主控系统时已充分考虑到了抗干扰措施，但由于电控箱内的干扰电场、干扰磁场过于强大（曾经做过试验，一条2m半长的多芯电缆在电控箱内产生的感应电压的峰值用示波器观察达到45v，可见其腔内的干扰电磁场之强），常常造成主控系统工作失常。
针对这种情况，在采煤机电控部的结构设计以及在电控系统的安装过程中采取了以下几项措施：
（1）采煤机电控部内腔室之间采用隔离结构。
在电控部的设计中，把电控部分成三个独立的隔腔：将主回路（高
压回路）中的隔离开关、真空接触器以及主电缆引进线都布置在一个腔内安装或接线，此腔室称为开关腔，与其它腔形成隔离；将牵引变压器、控制变压器、快速熔断器等动力电器放在一个腔内，称为变压器腔，同样与其它腔形成隔离；最后主控系统、变频器及一些电气辅件等放在一个腔内，称为主控腔。
3个腔室各自独立，相互之间的电线（缆）连接通过隔墙上的穿墙端子来接续，以减小相互间的干扰。
（2）所有到主控系统的开关输入信号采用双绞线传输，这样可以减小共模干扰信号对主控器的干扰。
（3）对模拟输入信号线采用屏蔽率为100%的屏蔽电缆，并严格按要求将屏蔽网接地。
（4）对计算机控制系统的通信线全部采用带屏蔽的通信电缆，并将通信电缆的屏蔽网两端接地。
（5）主控器所有元器件都安装在一不锈钢封闭的箱体内，安装时通过固定螺栓将不锈钢箱体固定在机箱上，形成屏蔽。
（6）变频器工作时，其基频一般为几千赫兹，为一个大的干扰源，为此我们将变频器也安装在一个不锈钢密闭的箱体内，并严格接地，使其尽量减少工作时向外的电磁辐射；另外，要避免变频器输出电缆（到牵引电机的动力电缆）与其它电缆长距离平行走线，这样才能减少变频器工作时输出电压快速变化产生的电磁干扰，当变频器输出电缆和输入电缆必须交叉走线时，安装角度应为90°，其它多余电缆不要穿过变频器。
（7）导线的走向布置要严格做到输入线匝远离输出线匝；低压控制线匝远离高压线；尽量做到走线短捷，以减小导线间的感应电压。
通过采取以上措施，发现在调试、整机试车以及井下正常使用中，主控系统工作的稳定性、可靠性得以大大提高，从而大大减少了故障率，获得了良好的经济效益和社会效益。
总之，电牵引采煤机由于结构、空间的限制，在电气系统安装、调试时必须重视解决抗干扰问题，否则将直接影响采煤机的正常运行。
综合国内滚筒式采煤机的研制使用情况，其电气控制技术的发展趋势具有如下特点。
1.研究高抗干扰能力的单片微机控制系统
单片微机系统的干扰主要来自于电源、输入？输出接口和外界空间电磁波等3个方面。
由于煤矿井下存在许多大功率采、掘、运等机械设备，它们的频繁启动造成电网电压的极不稳定，这就产生较大的电源干扰。
这在设计中必须引起重视。
对于来自输入？输出接口和外界空间电磁波的干扰可以通过在硬件和软件的设计中采取
适当措施得以解决，如光隔离、电磁屏蔽（外壳屏蔽）、合理的布线及接地、采用数字滤波程序等。
总之，在抗干扰问题解决后，单片微机控制系统要比plc系统更具优越性：系统组成灵活、功能更易扩展、结构更为简单。
2.发展传感器技术
要检测和显示采煤机的各种信息、要实现采煤机的自动控制，传
感器必不可少。
目前，适用于采煤机的各种隔爆或本安型传感器还非常缺乏，如采煤机的滚筒垂直导向用自然c射线传感器或截齿应力传感器、采煤机的位置传感器、倾角传感器等都有待于我们去研究和发展。
3.采煤机信息传输系统的研究
对于一个现代化矿井来说，随着信息技术的高速发展，随时监视和了解采煤、掘进第一线的信息，以便让决策层更快地作出反应，显得越来越有必要，也显得越来越有可能。
作为系统工程的一部分，我们需要采煤机的那些信息、怎样和采煤工作面顺槽乃至地面控制站（调度室）进行信息的传输，已经值得我们去考虑了。
4.远期目标
采煤机的自动化实现高产高效和无人工作面，始终是我们煤矿生产减轻工人劳动强度和解放生产力的必然途径。
交流变频调速电牵引系统比原液压牵引系统更有利于实现采煤机的自动控制，其指令的传送和信息的反馈更为容易。
只要采煤机水平导向系统及其传感器、难度较大的采煤机滚筒垂直导向传感器研制成功，采煤机实现自动控制就为期不远了。
参考文献
[1] 王幸之，等.单片机应用系统抗干扰技术[m].北京：北京航空航天大学出版社，2001.
[2] 胡崇岳.现代交流调速技术[m].北京：机械工业出版社，2000.
作者简介
邓耀：男，大学，助理工程师，龙煤鹤岗分公司兴安煤矿综采维修队技术员。