采区机械设备的电气控制

1、 采区机械设备的电气控制第一节 低压控制电器第二节 电气图的绘制与阅读 第三节 矿用隔爆型磁力启动器第四节 液压牵引采煤机的电气控制第五节 装岩机的电气控制第六节 煤电钻综合保护装置第一节 低压控制电器一、隔爆按钮二、接触器普通按钮普通按钮结构、原理、电路符号结构、原理、电路符号配电电器(第四章)用来通断和保护配电线路低压电器工作在交流电压1200V或直流电压1500V及以下的电器控制电器（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第一节 低压控制电器主令电

2、器主令电器 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。 接线嘴 接线盒 按钮 按钮盒 启动按钮 停止按钮 向前按钮 向后按钮 停止按钮执行电器执行电器接触器是一种利用电磁吸力来动作的自动开关，执行主令电器指令，适用于远距离频繁通断电动机或其它电力负荷，在井下多用在磁力启动器中。结构、原结构、原理、符号理、符号电磁铁电磁铁触点触点铁芯铁芯常开自锁常开自锁（并于启动按纽）（并于启动按纽）动铁动铁带动触点带动触点定铁定铁导通磁路导通磁路常闭互锁常闭互锁（串

3、于另一线圈）（串于另一线圈）线圈按钮控制线圈按钮控制通电生磁通电生磁主触点主触点通断主回路通断主回路辅辅助助触触点点灭弧装置灭弧装置真空管（真空灭弧真空管（真空灭弧) )真空接触器真空接触器灭弧罩（分段灭弧）灭弧罩（分段灭弧）空气接触器空气接触器图3-2真空灭弧室的原理结构 1-动触杆；2-波纹管；3-绝缘外壳；4-动触头；5-金属屏蔽罩；6一静触头真空接触器的灭弧装（点击观看）特点、用场优点：灭弧能力强，对触头的损伤较小，寿命较长；真空间隙的绝缘强度很高，触头的间距很小，断路器的体积较小，操作噪音小；电弧密封在真空管内不外露，安全性高。因此特别适用于井下操作频繁的场合。缺点 ：真空度下降上述

4、优点都将不复存在。电弧立即阻断，感应电动势不能释放而存在于设备中，造成设备过电压，使绝缘薄弱处击穿。为此真空接触器必须设置过电压保护装置。 第二节 电气图的绘制与阅读 一、电气符号二、电气图的绘制原则三、电气图的阅读图形符号元件代号元件代号电气图由各种电气设备和电气元件由各种电气设备和电气元件图形符号图形符号和和文字符号文字符号所组成所组成 文字符号元件名称、辅助说明一般符号一类元件限定符号某组元件类别号一类元件组别号一组元件第二节 电气图的绘制与阅读 辅助说明功能作用等图形符号文字符号一般符号 限定符号S辅助回路开关组别号一、电气符号 （1.开关）辅助说明类别号Q 行程开关st 启动stp

5、停止E 接地IN输入OUT输出ON闭合OFF断开N 中性线P保护V真空V电压A 选择开关B 按钮SA SBSQFRF保护类R 热继电器KTK电磁开关类T时间继电器延时闭合的常开触点QSQ电力开关类S隔离开关F断路器QF KMM接触器常开触点文符图形符号文字符号一般符号 限定符号K K电磁电磁开关开关类类组别号一、电气符号 （2.线圈）辅助说明类别号V V电压继电器电压继电器st st 启动启动stp stp 停止停止E E 接地接地N N 中点中点M M接触器接触器A A电流继电器电流继电器文符KM KAKVFRF F保护类保护类R R 热继电器热继电器TVT T变压变压器类器类V V电压互感

6、器电压互感器 MM M电动机电动机类类直流电动机直流电动机 交流电动机交流电动机M TAA A电流互感器电流互感器I U或或原理图用来分析电路分析电路工作原理电气图由各种电气设备和电气元件图形符号和文字符号所组成 安装图用于安装和检修安装和检修电路只按照电路连接关系 画 出不考虑实际安装位置即按照电路连接关系画出又考虑实际安装位置二、电气图的绘制原则（一）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

7、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。所有开关和触点都按“常态”（即未施加外力的状态）画出(3) 画线。导线按实线画出，非导线用虚线表示，如机械传动装置，电路板等。(4) 画点。园点为接点，在交叉处用黑点表示电气上连接圆圈为接线柱，无黑点或圆圈表示导线不连接，而是跨越。三、电气图的阅读（看图） 看图的基本步骤为： 1.1.看框。看框。从标题栏、技术说明到图形元件明细表 2.2.看路。看路。从主回路到辅助回路、从

8、电源到负载。 3.3.看件。看件。从电路到元件，每个电路由哪些元件组成。 4.4.看线。看线。哪些为电路连接，哪些为机械联系。 5.5.看点。看点。哪些为接点，哪些为接线柱。三、电气图的阅读（看图举例） 1.1.看框。（略）看框。（略）2.2.看路。看路。主回路？辅助回路？电源？负载？ 3.3.看件。看件。从电路到元件，每个电路由哪些元件组成？。 4.4.看线。看线。哪些为电路连接？哪些为机械联系？ 5.5.看点。看点。哪些为接点？哪些为接线柱？三、电气图的阅读（读原理） 启动启动 1.负荷出发到电源，手动开关要找出。 2.电源出发动开关，顺序通断其回路。三、电气图的阅读（读原理） 停止停止

9、1.负荷出发到电源，手动开关要分开。 2.故障发生保护动，自动断开主回路。电气图的阅读（读原理） 反转反转 1.先按停止按钮，切断负荷； 2.再反向隔离开关，对调相序； 3.后按启动按钮，反向启动。第三节 矿用隔爆型电磁启动器一、隔爆型真空电磁启动器二、隔爆型可逆真空电磁启动器三、隔爆型智能真空电磁启动器 第三节 隔爆型电磁启动器控制和保护井下低压电动机按接触器分按接触器分用于40kw40kw电动机的控制和保护用于40kw40kw电动机的控制和保护按保护装置分按保护装置分用于空气型作短路或或过载保护保护用于智能真空型作短路、过载、漏电等保护和故障显示保护和故障显示按控制方式按控制方式用于频繁频

10、繁启动启动、停止电动机的 控制和保护用于频繁换频繁换向向电动机控制和保护用于真空型作短路、过载保护保护和漏电闭锁闭锁一、隔爆型真空电磁启动器1.QBZ-80（120）型结构结构结构一、隔爆型真空电磁启动器 2.QBZ-80（120）型电路图的阅读1)1)电路组成电路组成（1 1）主回路）主回路X1X3-电源进线柱Q-隔离换向开关；1KM1-接触器主触点TA-电流互感器FV-阻容过电压保护D1D3-电动机出线柱（2 2）辅助回路）辅助回路3K线圈回路：TC供电，由2K（3、4）、1SB、2SB、SA控制1K线圈回路：整流电源供电，由3k1控制检漏回路：2K（33）X3对地绝缘电阻9，由1KM5、

11、32K控制联锁回路：13di，由1KM4、1SB常闭触点控制。隔爆真空电磁启动器总结 结构 隔爆外壳：接线盒、主腔、闭锁 电路板：隔离开关、变压器、接触器、综合保护等 电路原理：按钮控制接触器线圈通（断），吸合（释放）触点，通（断）主回路；过流时，电流互感器带动综合保护动作，断开接触器线圈，实现保护。 控制方式：近控用于电动机距离较近 远控用于电动机距离较远 联控用于多台电动机按顺序启停二、隔爆型可逆真空电磁启动器用于频繁换向的电动机控制和保护用于频繁换向的电动机控制和保护 二. 隔爆型可逆电磁起动器2.电路图的阅读电路图的阅读 1)1)电路组成电路组成（1 1）主回路）主回路X1X3电源进线

12、柱QS隔离开关1KM1正转接触器主触点2KM1反转接触器主触点FV阻容过电压保护1K 、2K线圈回路：由K（34）、1SB远控按钮控制1KM、2KM线圈回路：由1K、2K控制检漏回路：K的33、9：由1KM4、2KM4 控制（2 2）辅助回路）辅助回路1)1)电路组成电路组成合上QS,主回路通，T通，K通，其33、9端通，检漏：已漏电，K闭锁；未漏电K通，可启动准备？按下2SB,1K线圈通，1K通，1KM线圈通，所有触点动作主触点1KM1通，电动机启动常开触点1KM2通，自锁常闭触点1KM3断2K线圈，互锁常闭触点1KM4断，限流常闭触点1KM5断检漏回路正向启动？2 2）原理）原理按下4SB

13、断，1K线圈断，1K1断，1KM线圈断， 所有触点复位： 1KM1断，电动机停1KM2断，解除自锁 1KM3通，解除互锁1KM4通，为启动准备 1KM5通，恢复检漏先按下4SB解除互锁再按下3SB,2K线圈通，2K1通2KM线圈通，所有触点动作主触点2KM1通，电动机启动常开触点2KM2通，自锁常闭触点2KM3断，2K线圈，互锁常闭触点2KM4断，限流常闭触点2KM5断检漏回路反向启动反向启动？停止停止？2 2）原理）原理过载保护过载保护：过载时：主回路IT1IN,， 则IT2Iop，延时后K断，1K、2K断，实现保护短路保护：短路保护：短路时：主回路IT1IN 则IT2Iops ，K断，1K

14、、2K断，实现保护。欠压保护：欠压保护： 当电压过低时，1K、2K、1KM、2KM线圈均释放 所有触点复位到停止状态实现保护2 2）原理）原理隔爆可逆真空电磁起动器小结 矿用隔爆可逆真空电磁起动器（N）用按钮换向，用于频繁换向电动机的控制和保护。 结构特点：2个接触器，2个中间继电器。 电路原理：按下启（停）按钮通（断）中间继电器线圈其触点通（断）接触器线圈接触器主触点通（断）主回路；其常开触点通（断），自锁（解锁）；其常闭触点断（通），互锁（解锁）。三、隔爆型智能真空型智能真空电磁启动器电磁启动器 QJZ系列矿用隔爆兼本质安全型智能真空电磁起动器外形图QSQS隔离开关隔离开关KMKM接触器主

15、触接触器主触点点TATA电流互感器电流互感器RCRC过压保护过压保护（2 2）辅助回路）辅助回路1KA1KA线圈回路线圈回路SB1SB1、SB2SB2、SA1SA1、CBCB触点控制触点控制2KA2KA线圈回路线圈回路1KA1KA触点控制；触点控制；KAKA线圈回路线圈回路2KA2KA触点控制触点控制KMKM线圈回路线圈回路 KA1KA1触点控制；触点控制；CBCB回路回路1SB1SBS5S5、TATA、SA2SA2、KM4KM4控控制制2.电路图的阅读电路图的阅读1)1)电路组成电路组成 （1 1）主回路）主回路合QS,主回路通，T通，CB的13、9通，检漏：漏电，CB断，闭锁；未漏电，CB

16、通，可启动准备？准备？2 2）原理）原理启动？启动？ 按下SB1通，1KA线圈通，1KA触点通，2KA线圈通，2KA触点通，KA线圈通，KA触点通，KM线圈通，KM触点通，电动机通；KM1通自锁；KM4通，显示器显示工作参数；KM5断，检漏回路断，停止检漏。（1 1）近控（略）（）近控（略）（2 2）远控：）远控：SA1SA1至至“远远”位位各台SA1至“远”位，末台至“单机”，其他台至“联机”位。按下图接线：准备准备2 2）原理）原理启动？启动？ 按下第一台SB1通，1KA线圈通，1KA触点通，2KA线圈通，2KA触点通，KA线圈通，KA触点通，KM线圈通，KM触点通，电动机通；KM4通，C

17、B通，延时后K4、K5通，第二台1KA线圈通，第二台2KA、KA、KM相继通，第二台启动，若第二台未启动，其KM2断，第一台CB延时断，第一台断（3 3）程控：用于多台按顺序自行启、停）程控：用于多台按顺序自行启、停由电流互感器提供电流信号，CB进行判断、发出指令，控制接触器断电实现保护并闭锁三相短路、三相不平衡（两相短路、断相）保护2 2）原理）原理漏电闭锁 主回路断电下，由检漏回路检测绝缘电阻，提供漏电信号，CB进行判断，CB触点断开接触器实现闭锁，显示器显示，按复位按钮S6解锁。（4 4）保护：）保护：记忆，显示器显示故障类型。只有排除故障后按S6解锁。 主菜单操作 按“菜单”键，进入主

18、菜单选择操作，此时显示屏将显示： 按、键可使光标在序号1到4间移动以选主菜单项。选定主菜单后，按“确定”键，屏幕进入主菜单下的子菜单。 实时显示实时显示 参数整定参数整定 模拟试验模拟试验 故障查询故障查询“参数整定”菜单操作 进入2“参数整定”菜单后，屏幕显示“参数整定”下的子菜单 按、键可以选子菜单项。按“确定”键，进入下级菜单一、额定电流一、额定电流 Ie=*A 二、短路电流二、短路电流 *Ie=*A 三、放大倍数微调三、放大倍数微调 四、三相不平衡度四、三相不平衡度 =* 动作时间动作时间 =*S 五、电压等级选择五、电压等级选择 =* 六、程控延时六、程控延时 =*S 七、反馈延时七

19、、反馈延时 =*S 八、欠压设定八、欠压设定 *=*V 动作时间动作时间 =*S “参数整定”菜单操作 额定电流Ie整定 进入“额定电流整定”菜单后，按、键，可按级差5A，使额定电流在40A-400A之间变化，使Ie电动机额定电流，再按“确定”键锁存，同时光标移至下一项。 短路电流整定 进入“短路电流整定”后。按、键，选择短路动作值为8Ie、9Ie、10Ie中的一档可选，当选定后按“确定”键锁存，在等号的右侧即显示具体电流值。 如额定电流整定为Ie=40A，短路电流选8Ie，则该项显示为：二、短路电流二、短路电流 8Ie=320A“参数整定”菜单操作 放大倍数微调 出厂时已调好用户请勿随意改动

20、。 三相不平衡度 进入该项菜单后，按、键，不平衡系数在30100范围内选择设定，级差为5，按“确定”锁存，光标移至动作时间，动作时间1S10S可选，按、键设定，按“确定”键锁存。 电压等级选择 进入该项菜单后，按、键选择与实际工作电压相符的电压等级后，按“确定”键锁存。(设有660V、1140V、3300V三种电压等级供选择)。“参数整定”菜单操作 程控延时 按上述程序进入该子菜单，按、键，在程控延时1S3S间选择，按“确定”键锁存。 反馈延时 按上述程序进入该子菜单，按、键，在反馈延时5S10S间选择，按“确定”键锁存。 欠压设定 按上述程序进入该子菜单，按、键，欠压动作值在60%85%间按

21、级差5选择，动作时间在1S5S间选择，按“确定”键锁存。“模拟试验”菜单操作进入“3 模拟试验”菜单后，显示屏显示子菜单：再按“确定“键，显示屏显示：按“选择”键和、键，可分别设置短路、过载、三相不平衡故障的电流值，每次数据输入后按“确定”键锁存。最后按“确定”，进入数据输入程序。显示器红灯开始闪烁(短路时红灯直接燃亮)，显示器显示： 经延时，启动器因故障分闸，显示器红灯亮，显示屏显示故障类型及故障时间。一、脱扣试验一、脱扣试验 二、二、不脱扣试验不脱扣试验电流电压值设定电流电压值设定A相电流相电流=*A B相电流相电流=*AC相电流相电流=*A 系统电压系统电压=*V模拟运行中模拟运行中 A

22、相电流相电流=*A B相电流相电流=*A C相电流相电流=*A系统电压系统电压=*V隔爆智能真空电磁起动器小结 矿用隔爆智能真空电磁起动器（Z）用微机控制和保护，真空电磁起动器的更新换代产品，用于40kw电动机的控制和保护。 结构特点：单片机、显示器、菜单键。 电路原理：按下启（停）按钮通（断）中间继电器线圈其触点通（断）接触器线圈接触器主触点通（断）主回路；其常开触点通（断），自锁（解锁）；其常闭触点断（通），互锁（解锁）。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、控制原理一、采煤机组控制系统主要电气设备 MLS170型采煤机组构成图如左下图所示，电气控制系统如右

23、下图所示。采用电磁起动器远方控制。 1.真空电磁启动器位于工作面配电点。2.控制箱01、05、06、07、08等位于采煤机（左、中、右）。 设有隔离开关QS、恒功率自动调节器。还设有启动8SB1、停止按钮8SB2和功率自动调节选择开关8SA，停止按钮和隔离开关操作手把之间有机械闭锁。1真空电磁启动器控制、保护采煤机的电机及电源线，通常放在配电点。2. 采煤机控制箱电缆接线箱，采煤机的动力线和控制线均通过右控制箱与电磁启动器相接。还装有紧急停止按钮7SB1和右滚筒升降调节按钮7SB2、7SB3。装有2组三位四通电磁阀1YV11YV4，用以实现牵引控制和恒功率调速。箱内设置采煤机位置指示器、瓦斯安

24、全警报器、遥控系统的无线电装置。箱上有4组操作控制按钮盘5SB15SB10,是采煤机的控制中心。 箱内有3组三位四通电磁阀6YV16YV2，可电动或手动控制滚筒升降和采煤机调斜。(1)合主电路的隔离开关QS（按8SB2按钮的同时） (2) 中间控制箱(05)处自锁按钮5SB1处于接通状态。 按启动按钮8SBl，接通电磁启动器的控制回路，使真空电磁启动器中接触器有电动作，电动机启动。松开8SBl时，由于接在控制变压器T3二次的中间继电器KA动作，其接在8SB，按钮两端的KA接点闭合，保持回路继续接通，实现自保。 采煤机主电动机正常停止，按停车按钮8SB2，也可用紧急停车按钮5SB2、7SBl，断

25、控制回路，实现停车。紧急情况下用电动机控制箱中隔离开关QS直接分断电动机电源，机组停车1采煤机电动机启停 当电动机绕组过热、牵引部油温过高，温度继电器接点8KTl及1KT切断控制回路，使采煤机组电动机停止。如果主回路过载、断相、短路、漏电和控制回路断线或短路，则由真空电磁启动器或馈电开关中的保护装置动作，使采煤机组电动机停止 2采煤机组的调节同时牵引速度离开零位，1SB按钮自动断开指示灯熄灭，继电器K5、K6 均断电，其常开触点打开，常闭触点闭合。1YV3线圈由常开触点K5转换为常闭触点K6接通。采煤机牵引速度为零时，1SB的触点闭合。HL亮，线圈K5、K6均吸合，其常开触点闭合，常闭触点打开

26、。按下5SB3按钮，右牵引电磁阀线圈1YV3得电吸合，右牵引液压系统开始工作，采煤机右牵引加速，如果一直按着5SB3，采煤机速度会越来越大。放开5SB3按钮，稳速运行 。 当采煤机需由换向时(如右牵引改换为左牵引)时，需按下反向牵引按钮（如5SB4按钮），采煤机减速。一直到牵引速度为零以后需把 5SB4 松开然后再按下，才能反向向左牵引。2采煤机组的调节因减速到零时，1SB闭合，继电器K6有电吸合，其常闭触点断开。因5SB4按钮还按着K5线圈两端均为高电位，不能吸合，线圈1YV3和1YV4均无电。只有松开5SB4按钮，使继电器K5延时吸合，其触点转换，然后再按下5SB4按钮，才能接通1YV4线

27、圈回路，采煤机才能左牵引。 按5SB5，电磁阀线圈6YV1得电吸合，使左滚筒升5SB5，电磁阀线圈6YV1失电，左滚筒降。 按下5SB9，电磁阀线圈6YV5有电吸合右滚筒升。右滚筒降？ 按下5SB7，电磁阀线圈6YV3有电吸合，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。2采煤机组的调节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。 功率调节器由晶体管调节器和增

28、、减牵引速度的电磁阀1YVl、1YV2等组成。将电动机电流（与电动机的输出功率成正比），作为信号输入到晶体管调节器中，来控制继电器3K、2K线圈，其接点控制1YV1、2YV2。 当负载较小电流95IN晶体管调节器使继电器3K、2K线圈释放常闭触点2K、3K闭合升速电磁阀2YV2有电，采煤机加速；反之，电流105 IN晶体管调节器使继电器3K、2K线圈通电吸合常开触点2K闭合常闭触点2K、Kl断开降速电磁阀线圈1YV1有电采煤机降速；电流95105 IN晶体管调节器使继电器3K吸合、2K释放常闭触点2K闭合，Kl断开切断电磁阀1YVl、2YV2回路，电磁阀不动作，采煤机维持原速等速牵引。 2采煤

29、机组的调节本节小结 采煤机电控：电磁起动器、控制箱：控制电动机启停；调节采煤机牵引速度、方向，左右滚筒升降、机身升降。：电动机的启停为远方控制。采煤机的调节为电液控制：按下启（停）按钮通（断）中间继电器线圈其触点通（断）电磁阀线圈电磁阀通（断）液压回路；液压回路工作实现采煤机的调节第五节 装岩机的电气控制一、装岩机控制系统主要电气设备 二、控制原理一、装岩机控制系统主要电气设备 装岩机构成如图所示，采用电磁起动器远方控制1.真空电磁启动器位于工作面配电点2.控制箱位于装岩机（左、右）1装岩机电源启停 合电磁起动器的隔离开关QS按电磁起动器启动按钮，使真空电磁启动器中接触器有电动作，主回路有电。 按SBP1、SBP2停止按钮，使真空电磁启动器中接触器断电，主回路断电。SB1、SB2由控制箱盖压合，打开外盖时使接触器断电，主回路断电，实现断电开盖。1装岩机行走 司机在左侧操纵时，按下向前按钮SBPl，磁力线圈KMF有电动作，KMFl闭合，行走电动机通电运转，装岩机向前行走。同时KMF2断开KMB线圈实现互锁。2铲斗升降 司机在左侧操纵时，按下提升按钮SBLl，磁力线圈KML有电动作，KML触点闭合，提升电动机通电运转，铲斗提升。本节小结 装岩机电控：电磁起动器、控制箱：控制电源启停；控制装岩机行走，铲斗升降。：电源的启停为启动器控制。控制装岩机行走，铲斗升降为点动控制（无自锁