久益采煤机电气部分讲义74

1、久益采煤机电气部分讲义第一章久益 6LS(HOST)采煤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

2、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

3、，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 aRa)/K E， V-电源电压， I a- 电 枢电流，Ra-电枢电阻，KE-电机结构常数， -励磁磁通。所以有调磁、 调压两种调速方式。第二节6LS采煤机电气系统概述参考综采设备中册 P311一、电气系统的基本构成( Long Wall Shearer )久益 6LS采煤机由以下一些电气部件组成： 电气控制箱、 左截割 电机、右截割电机、左牵引电机、右牵引电机、液压油泵电机、破碎 机电机、电磁阀、遥控启动 / 停止开关装置、水流量 / 压力开关、油温 / 油位开关、 左接收器和遥控器、 右接收器

4、和遥控器、 翻页器等。二、电控箱的总体结构 久益采煤机的电控箱，位于采煤机的中部，在两个牵引部之间。电气控制箱的作用是配电、 控制、检测与保护， 其总体结构如图所示4三、电控箱内部元件的布置 （ 结合采煤机图片 ） 电控箱共有 10 块较大的电路板， 分别是 HOST板，漏电继电器板，RTD板， 2CB断路器板 ,4 个接触器板 , 光电耦合器板 , 接线端子排板。表2表3表4019 BOS X角時M押址1$lfi0-?2600OtrfllV HALS FH IflN91009fl-9ff?Z6000曲1U 7 IH5 J3H 5OOEO-9n?5?6(100；9lcivNaiiNi)dina

5、ut&NO-0SI6(IOOlflltivNUJLNi) dinan1noo-ofgsisoo019NN-0191 W-M90I 弭QO&LI9NIa-o6210001600OS.LILNCIOW fDOHSI000-Sf060600OLiLIODO 1 X 21 *9NIHdS lid01OL0O-GS906OO0：LIfl/A 鸡畀G h)Hl_ JJIHSVfrPIQOrLMMOOornX X呢啊1 %料卡州9$21PIOOVROHQ0LI卩/F X和丿 X 91/S 刊1fLO1-69600600(ULI8/S 3HSVrooOi;eoo6(ioOlli91/fON 1NIHJVH 帶

6、俪的aOO-6OOHOQQllnoA ooccoliosi ifiaow1?D0O-0?IIS09000991汕IHJ1IM * S 1 4和北1looo-irisojooOMIon MJNVd f3IISON9VI(l 7ldSlfl19DOO-KIOSOOOf JIMid?900fl-；l09000刖19ind2moo-饥i“goQ01910NI1OH5 ?LlflVJ 4和長1looo-notoo创111 4injaio d列盯曲11Q00-FJQED900用1lld fdOLS$CNO-9f09O00LH1S0H1900-9S9I0900(KPIHflHOtfA OLOVIMOJL20

7、0-&L9I0900Okuv;zi fiNiaari3 Hosnis1&IQQ-9 Q9Monima c：v叫2 fiNyafi3 Hosnis2LIOfl-91810900ei3II$fiN9VI( fAVldSia1?kOfLb Tft utbt I&E 胪厂n ro FLUE I. IK艸Fii*. h i. p： 13 IPHt IT iR AK 10 |IM-J I kE ITU EACH I IV: L INF IHDICHOR L E p (tF ,030注1 mi Fifio r &iD! Tui or ok th.- DI IriJSFS rc K HOTTrK hin i

8、n hn i j m a a i * Il * i Tr n i4344第二节7LS采煤机电控系统原理45一、如何看图 （LWS512手册 ）7LS与 6LS 主线路基本相同，控制回路有很大的差别，所有输 入指令全部送入 JNA0与 JNA1进行程序逻辑控制，并显示出当前状态。二、先导回路分析与 6LS 相同三、漏电检测单元分析与 6LS 基本相同。四、PR回路分析采煤机司机上册 P179与 P219PR回路要在 JNA0显示器的 ESR CIRCUIT菜单下查看信号逻辑 线路、 ESR逻辑线路、热敏开关线路。五、各接触器回路分析采煤机司机上册 P229在 JNA0显示器的 MOTOCRI R

9、CUITS菜单下查看， 主要是泵回路、 截割回路、破碎回路、水流压力、热敏开关。六、VFD交流牵引分析（ P238）在 JNA0显示器的 HAULAGE STATU菜S单下查看。七、JNA功能分析（ P197）7LS 采煤机电气系统的核心是一个叫 JNA 的计算机系统。 JNA 是英文 Joy Network Architecture 的缩写，是久益网络体系的意思。八、RTD有关内容7LS的 RTD与此有关 6LS的 RTD稍有不同-25 度-90 欧姆 1.1 伏， 250 度-200 欧姆-10 伏。46九、位置传感器及网络耦合器介绍与 6LS 相同。十、遥控及显示器翻页介绍P124与 P

10、20247第三节7LS采煤机电路图分析（参照 LWS-512手册图纸）1、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2、观看 7LS采煤机图片。第三章久益 7LS(JNA) 采煤机JNA系统内容介绍第一节JNA系统概述采煤机司机上册 P197一、 什么叫 JNA系统？组成单元有哪些？JNA是久益 7LS采煤机电气系统的核心， JNA是英文 Joy Network Architecture 的缩写 , 是久益网络体系的意思。 JNA 通过程序动作的 电磁阀控制着采煤机液压系统的各个功能， 通过控制变频驱动系统给 牵引电机提供最适宜的交流电压与频率。 JNA还通过各种不同的 RTD 装置

11、和电流传感器来检测所有电机的运行状况。JNA控制系统由三个单元组成，即 JNA0、JNA1、JNA3。它们是用 来监测、控制各种机器功能，包含实现遥控操作所必需的开关线路。 JNA0和 JNA1箱内和安装有 6 个组件，其中一个是电源组件。这些组 件是自成体系的可插入件， 包含一个微处理器和其他电路来完成某项 功能。组件的具体功能由机器应用程序( MAP)盒里的软件决定。程 序盒插在 JNA0背后。各 JNA 单元的功能介绍48JNA功能JNA0单元上共有 13个插头， JNA1单元上共有 16 个插头JNA单元插头功能JNA0J1遥控选择开关及左遥控信号J2内外翻页器信号J3遥控选择开关及右

12、遥控信号J4急停继电器 ESRJ5不用J6电源J7左右截割升降电磁阀J8不用J9破碎升降电磁阀J10不用J112CB、油温油位、水流压力及各热敏开关信号J12各操作开关及 GFR漏电保护信号J13与 JNA1的 J16 连接，进行两单元间的通信JNA1J1电源J2四个电机电流传感器检测信号、 破碎电流传感 器信号、电源模块及左右牵引电机 RTD信号J3截割角度 /倾斜信号、牵引变压器 RTD信号J4不用49JNA1J5左截割电流、 RTD信号，左变频器 RTD信号J6右截割电流、 RTD信号，右变频器 RTD信号， 油泵电机电流信号J7不用J8左复位传感器信号J9右位置传感器信号J10左位置传

13、感器信号J11左右变频器控制信号J12不用J13网络隔离模块信号J14不用J15各电机接触器线圈、 GFR、各电机电流传感器检测信号电源、左右变频器控制信号J16与 JNA0的 J13 连接，进行两单元间的通信总体来说,JNA作为采煤机的控制中心 , 能执行下列功能：1、按顺序控制或按优先次序控制液压系统的电磁阀；2、控制逆变器模块从而控制采煤机的牵引速度；3、控制和监测液压泵电机、破碎机电机、截割电机和牵引电机共6 个电机的电流，控制截割电机的反馈；4、通过温度检测器 RTD提供的数据来实现控制和监测截割电机的温度、监测牵引电机的温度、 三相整流器公用电源模块的温度、50 逆变器 IN1 和

14、 IN2 的温度和牵引变压器温度；5、监测遥控器的下列状态：1) 连续的数据传输；2) 液压控制数据；3) 牵引控制数据；4) 紧急状况停止信号。6、监测遥控器选择开关，将有故障的或不需要的遥控器关闭，退 出运行；7、对液压泵电机、破碎机电机、截割电机和牵引电机共 6 个电机 提供如下保护：1) 防止热过载；2) 防止阻塞过载；3) 防止电机相位的不平衡。8、调整采煤机的有关参数；9、提供故障诊断数据到 JNA的显示屏；10、提供记录数据的日志功能， 以方便对机器的检查。三、 如何更换参数模块 MAP？在每次更换 JNA单元或更新机器软件的时候， JNA系统原有的程 序软件必须被清空。 只有清

15、空了 JNA存储器里的旧程序， 才能接受新 的程序。采煤机清空旧程序、 安装新程序的步骤如下：1、关掉采煤机的电源；512、从 JNA0上取下 MAP盒；3、把“清空程序盒”插入到 JNA0；4、作为预防措施，让一人到采煤机的前级电源即顺槽开关处 看守开关，防止有人关断采煤机的电源；5、重新给采煤机送电；6、等到 JNA显示屏的中央出现 JOY公司的标志；7、当屏幕变成空白后或在屏幕上椭圆中出现 “ Uninitialised Display ”（未初始化）字样后，再至少等候 10 分钟，然后 停电；8、插入新的 MAP盒；9、接通采煤电源；注意，显示屏会显示“ Initialising ne

16、w unit-wait for the number in the upper left hand corner to count to zero,then reset the power.”（正在初始化新单元，等待左上角的数字计到零，电源复位。 ）如果计数 器停在 7 和 4 之间，电源复位。出现这种情况是因为 JNA 存储器不足。10、在电源复位后，选择参数菜单；11、选择输入密码；12、输入正确的密码；13、选择 JNA系统菜单；14、把“the pars initialized”（ 初始化的组件 ）从 1改为 0；5215、关断采煤机电源；16、重新给采煤机送电源。第二节JNA系统显示

17、的内容一、 如何看 JNA系统的显示屏？JNA 系统所有菜单和子菜单屏幕，以及大部分诊断屏幕都具有相同的屏幕基本格式。 屏幕可分为 6 个分区。如下：1、状态行( Statua Line )状态行在每个屏幕的顶端， 字体较大。 状态行的功能是实时显示机器 上发生的事件。2、页标志( Identification ) 页标志标明现在被显示的 JNA系统一页屏幕的名称。3、帮助框( Help Box ) 帮助框里的信息协助司机操作 JNA控制系统。4、输入控制框( Input Control Box ) 输入控制框列出输入控制的硬键和软键。5、日期行( Date Line ) 日期行显示当前系统的

18、日期和时间。6、菜单框( Menu Box) 菜单框里是可以访问的屏幕列表。二、 主菜单有哪些内容？53JNA控制系统的主菜单，是最顶层的一个屏幕，从这儿可以访问到其他屏幕。主菜单共有 14 项内容。1、快速查阅；2、急停继电器 ESR电路；3、遥控器状态；4、开关；5、电机电路；6、牵引电机状态；7、液压状态；8、事件记录；9、过载；10、自动速度区；11、仪表；12、参数；13、自动控制；14、厂家及用户信息。三、详细介绍各主菜单及子菜单的内容1、快速查阅：1) 综合状态；2) 截割状态；3) 外部连接状态；4) 网络连接状态。542、急停继电器 ESR电路：1) 数据丢失逻辑；2) ES

19、R逻辑；3) 热敏开关。3、遥控器状态：1) 左遥控器按钮；2) 右遥控器按钮。4、开关：机器的所有开关5、电机电路：1) 液压泵逻辑；2) 左截割电机逻辑；3) 右截割电机逻辑；4) 破碎机逻辑；5) 水流和水压；6) 热敏开关。6、牵引电机状态：1) VFD状态；2) VFD表；3) 转速表；4) 左牵引通讯；555) 右牵引通讯；6) 牵引电机的电流和电压；7) 动态电流限制；8) 截割反馈。7、液压状态：液压状态屏幕显示液压系统的相关信息。 在状态框里每个项目旁 边有两个灯(小方块) ，标有 Pvolts 字样是电源电压灯，灯亮表示液 压系统电磁阀上有 24V 电源。标有 Comman

20、d字样是指令灯， 灯亮表示 遥控器发出运行该液压功能的指令， 并且被 JNA正确识别。8、事件记录：事件记录屏幕报告 JNA系统检测到的状态和错误事件。日志可 以记录 3000 个事件。它们包括以时间顺序排列的错误、过载情况和 状态事件。事件发生的日期、时间、受影响的元件和事件类型都显示 在一行里。9、过载：1) 完全过载；2) 泵过载；3) 左截割电机过载；4) 右截割电机过载；5) 破碎机电机过载；6) 牵引电机过载；7) 清除跳闸计数器。5610、自动速度区：1)设置左方向区；2)设置右方向区；3)清除速度区。11、仪表：1)三相交流电流；2)温度；3)查看小时表；4)改变小时表。12、

21、参数：1)JNA系统；2)可选特点；3)过载；4)运动；5)延时；6)事件记录仪；7)机器位置；8)获悉牵引比率；9)速度控制；10)PLC通信；11)破碎机自动控制；12)记忆截割；5713) 自动控制；14) 传感器；15) 设定系统时钟；16) 输入密码。13、 自动控制：1) 复位支架；2) 序列表编辑器；3) 自动控制状态；4) 摇臂高度的计算；5) 记忆截割滚筒的状态；6) 摘出状态；7) 纵向倾斜区的接合线。14、 厂家及用户信息。四、 记忆截割的有关内容。 记忆截割系统对于所有久益设备而言是可以选择的内容。 是一种 附加功能，可以实现采煤机的无人自动控制。(一) 记忆截割信息屏

22、幕如何打开、如何操作？主菜单屏幕自动控制屏幕自动控制状态。记忆截割的操作模式有手动、自动、学习三种模式。其中自动模 式又可以分为重复模式、程序模式、程序差模式。当处于手动操作模式时， 记忆截割关闭； 当处于自动操作模式时， 记忆截割将按设定模式自动控制摇臂； 当处于学习模式时， 采煤机摸58拟一个状况， 在恢复摇臂控制之前， 能用于自动操作模式改变操作模式的方法：1、按住 2nd 按钮，然后按下 WATER SPR（AY喷水）按钮进行 操作模式之间的转换。当处于自动模式时，红色记忆截割灯闪烁。当 处于学习模式时，黄色记忆截割灯闪烁。当处于手动模式时，没有灯 亮。2、当所需的记忆截割灯闪烁时，松

23、开两个按钮。如果显示自 动控制状态屏幕，转换操作模式，直到所许的模式出现在屏幕上。3、操作模式可以在调整期间变化。4、如果两个记忆截割灯闪烁，则表明发生错误。该错误信息 出现在状态栏上。要继续操作，则按下 2nd和 WATER SPR（AY喷水） 按钮，通过模式循环来消除错误。（二）记忆截割参数 打开方法：主菜单屏幕参数屏幕记忆截割。通过这个屏幕可以输入或设定参数， 来满足自动控制所需要的各 种数据。（三）与记忆截割有关的传感器1、角度传感器：位于左右摇臂铰接销处，提供左右摇臂的角 度（高度）数据。 +45o（+10V），-45o（-10V）；2、倾斜传感器：位于采煤机电控箱内，提供采煤机的前

24、后倾 斜数据。 +45o（+10V），-45o（-10V）；593、位置传感器：位于采煤机左右牵引部“ D”齿轮上，提供采煤机的方向、速度数据。4、复位传感器：采煤机左右各一个，与档煤板上的磁块成对 使用。采煤机每割一刀煤， 自动校验一次采煤机的位置。（四）摇臂自动控制的“重复模式”摇臂自动控制模式可以从 “自动控制”屏幕下的“顺序表编辑器” 屏幕中选择。 该屏幕能让司机编程、 选择或编辑截割顺序。重复模式允许操作人员通过工作面断面制定记忆截割程序， 并在 随后的路径上重复它。 学习功能允许操作人员手工制定所需的断面和 截割周期。 在学习模式期间， 采煤机在重复模式中必须调整到所要求 的速度，

25、或更快，来保证精确的重复周期。如果在重复模式中，操作 人员手工调整摇臂，当松开 RANGINGA RM按钮时，摇臂将自动返回到 学习高度。采煤机随时都能以手动模式设置， 按住 2nd 按钮，然后按下 WATER SPRA（Y 喷水）按钮使重复模式失效。在自动模式下，截割臂在重复 期间内的任何时间都能由遥控器手动控制。 当松开遥控按钮时， 截割 滚筒将返回到预先设定的高度。 如果截割条件改变， 记忆截割系统必 须使用学习或在线学习功能重新设定。第三节JNA系统部分功能的选择及参数修改一、如何进入 JNA系统的参数屏幕？60JNA 系统的参数屏幕可以访问到为使机器工作最佳而设置的各种参数。该屏幕从

26、主菜单屏幕打开。每个参数的单位在单位列里。参 数的数值不可以超过该参数的最高限和最低限。 要改变某个参数前必 须先输入密码。 参数屏幕的内容大致可分为三部分， 屏幕上边的通栏 是参数屏幕的详细内容，屏幕左下边是使用翻页器操作屏幕的方法， 屏幕右下边是参数屏幕的描述。二、如何输入密码，修改参数？JNA 系统的输入密码是为了保证采煤机正常运行与厂家的正当 权益不受侵犯。 JNA系统的监视屏幕、机器功能和参数有多层的访问 权限。屏幕上的密码显示成 8 个星号。屏幕打开时，第一个星号是亮 的。该屏幕从参数屏幕打开。输入正确码的步骤：1、确定第一个星号是高亮的；2、按下第一个字母对应的按钮；3、确定高亮

27、移到下一个字母的位置；4、按下第二个字母对应的按钮；5、重复第 3、4 步输入其他字母；输入最后一个密码字母后，如果密码被接受，屏幕上将显示 用户名。（一） 如何旁路油温油位， 牵引热敏开关， 水流压力开关？该功能的打开顺序是：主菜单参数屏幕可选特性屏幕。1、油温油位反馈：提供油温油位反馈的选择。设为 0 则取消该61特性；设为 1 则关闭液压泵；设为 4 则关闭截割电机2、牵引热敏开关旁路：该参数允许司机忽略整流电源和逆变器 热敏开关跳闸，而继续牵引 5 分钟。3、水流量、水压旁路：该参数允许司机临时忽略水路系统的水 流量与压力保护，将其旁路。设为 0则关闭该功能；设为 1 时忽略掉 左边的水流量和水压；设为 2 时忽略掉右边的水流量和水压；设为 3 时忽略掉左右两边的水流量和水压。（二） 如何进行单电机牵引设置？ 该项功能的打开顺序：主菜单参数屏幕速度控制1。牵引电机控制：选择电机的数量和哪个电机来牵引采煤机。设为 0则两个电机同时工作；设为 1 则左电机单独工作；设 为 2 则右电机单独工作。三、状态事件屏幕的详细内容。62第四章久益 6LS(HOST)和 7LS