采煤机说明书

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MG300/701（601）-QWD型机载式采煤机电控系统说明书

哈尔滨美龙电子有限责任公司

2023年12月19日

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目录

第一章概论4其次章结构和特点6第三章适用范围8第四章系统组成8第五章采煤机的操作15第六章故障分析20第七章变频器使用说明21

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第一章概论第一节敬告与本卷须知

1、本说明书是通用的产品资料，其图表和说明，是以MG300/701-QWD型电牵引采煤机配套为例。具体到某一台采煤机和电控系统的维修和配件订货，请根据销售合同的技术条款和实际型号的产品图纸进行。

2、未经严格培训的人员不能操作和维修本系统，否则可能导致人员安全事故和经济损失。3、操作人员必需严格依照讲义和说明书及产品图纸所规定的规程进行机器的开机前检查，机器开、停以及各功能操作。专业维修人员在维修电器系统时，也必需严格依照讲义和说明书、产品图纸规定的规程进行维修。

4、本系统既有高压的线路，又有微电子数字电路，并在有爆炸、可燃性气体、粉尘环境下工作。在调整、检查、维修和更换电气原部件时，必需在断电状态下进行工作。本系统所指断电的确凿含意是切断机器的全部电源,所有用电器完全放电后，还需在井下供电处悬挂“停电维修〞标志。

5、本系统的电子原部件的更换必需使用哈尔滨美龙电子公司提供的配件。否则可能发生安全事故和导致经济损失。

6、本系统配在具体型号的采煤机上后，根据合同上用户的要求，本公司将基本参数已设定完毕，用户没有熟练的专业技术人员，不能擅自改变。如若需要改变参数，需与本公司联系处理。

7、本系统系宝贵产品，在包装、发货、运输过程中，应有特别防潮、防倒、防冲击标志。8、本系统两台变频器的主接线端子均在变频箱后侧，为防止触电等危险事故发生，严禁开盖送电。

9、本产品为高技术产品，储存温度为+35℃，湿度为电容及下位机。(4)接线腔：

接线腔位于电控箱后侧（煤壁侧），采煤机全部电源电缆和控制电缆经过隔爆喇叭口引入到接线腔内的接线端子上。

其次节系统特点

MG300/701-QWD采煤机电控系统主要特点如下：

(1)主控系统采用以工控机为核心的计算机控制系统，主显示器8″真彩大屏幕液晶显示器，为采煤机司机提供更直观更全面的采煤机的工作状况。下位机采用PLC控制,大大提高抗干扰能力,使系统具有极高可靠性和稳定性。

(2)在采煤机的机身两端设有两个操作站，采煤机司机可以直接用操作站操作(或通过遥控器操作)采煤机，操作站上还有一个小的液晶显示器，可为司机提供操作提醒。操作站上有接收头，可接收遥控器发来的数据，对煤机可进行遥控操作。

(3)系统数据传输采用总线方式，使系统内部接线大幅度的减少，抗干扰能力得到加强。

(4)牵引方式采用“一拖二〞四象限（或二象限）运行。变频器选用ABB公司的最新产品ACS-800系列变频器,功率为175KVA，功率富足度大。四象限变频器内部由两套变频装置，其中一套用于驱动牵引电机，另一套用于牵引电机在发电状态时产生的再生电能回馈到电网上。

(6)采用了工控机和PLC控制，能直观的显示采煤机的工作状态。

第三章适用范围

1、海拔高度不超过2000米；

2、周边环境温度-20℃~+40℃，大气压力80~110Kpa；；3、在+25℃时周边空气相对湿度≤96％；

4、外壳和本质安全电路元器件最高表面温度不超过150℃；

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5、在周边介质中无足以损坏金属和绝缘的腐蚀性气体、蒸汽或尘埃，但可用于有甲烷或煤

尘爆炸危险的矿井中。6、整机输入电源电压：1140V。

第四章系统组成及功能

由MG300/701-QWD电牵引采煤机电控原理图，系统主要由主工作回路(简称主回路)、控制回路、主控系统和交流变频拖动系统四部分组成。1、主回路：

主回路主要由两台隔离开关、一台真空触器KM1、两台功率为300KW的截割电机(左、右截割电机)、一台11W泵电机和一台牵引变压器组成，工作电压为1140V，由主/从两路电源输入。其中变频器的电源由KM控制。2、控制回路：

控制回路主要由一些旋转开关(SA1-SA6)组成，控制回路可以完成对采煤机的以下操作：

(1)在采煤机上控制巷道内磁力启动器的接通/断开，即接通/切断采煤机的工作电源；(2)急停：切断采煤机电源的同时停运输机并闭锁；(3)工作面输送机的闭锁和解锁；

(4)应急开关：应急打到通的位置屏蔽采煤机的保护，断开时恢复保护；(5)牵引控制：变频器电源控制。(6)牵引启动：变频器启动准备完成。

注意：操作701四象限采煤机，煤机送上电后将牵引控制（SA5）打到通后，过十秒后将牵引启动开关（SA6）打通位置，再过五秒后可用操作站给牵引。假使为二象限采煤机，则牵引控制（SA5）打到通后，过十秒可用操作站给牵引。3、主控系统

主控系统主要由工控机、下位机（PLC）、操作站(左站和右站)、遥控器（左/右）、变频器、变频器控制盘和一些传感器组成，它是采煤机的控制中心。

注意：“下位机〞是指“主控器〞。

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（1）工控机：

工控机的外形为一不锈钢制箱体，正面安装彩色液晶显示器。显示器上有直观的显示。工控机通过串口COM1与下位机（PLC）和串口COM2变频器通信。下位机I的箱体的手把附近有一条黑色的通讯电缆，将电缆的串口插在工控机侧板的COM1上。在变频器的前盖上有一个36针插排，在插针上标号为：“A-〞、“B+〞、“GND〞的端子上引出的线的末端有一个灰色串口插头，将它插在工控机侧板的COM2上。这样就可以实现以下功能：

1.执行操作站和遥控器传送过来的操作指令；

2.将各传感器采集到的信号进行处理，并通过彩色显示器将其参数通过数字、图形显示出来；

3.实现各种自动保护，并将故障点显示到彩色屏幕上，有两个界面显示，即：“主页〞和“和参数设置页〞；

“主页〞上直观的显示了701采煤机的各个模拟量的实际显示参数。而“参数设置页〞可以用来改变保护值或屏蔽某项保护功能。

4．执行个故障保护的屏蔽（前盖板旋转开关SA4）。（2）下位机（PLC）：

1．下位机（PLC）的外形为一不锈钢制箱体，正面两端有手把。内安装有高性能PLC。

下位机（PLC）由端子外接所有开关量信号和模拟量信号，并通过串口与左操作站、工控机和右操作站通讯，实现煤机的控制及显示功能；2．采集各测温传感器送来的温度信息；3．采集模拟量和开关量信息。

下位机和工控机能实现以下自动保护和控制的显示功能：1)牵引电机单牵引报警；

2)冷却水流量保护（开关量）；(本机型无此功能)3)左截割电机超温保护（阻值信号100-160Ω）；4)右截割电机超温保护（阻值信号100-160Ω）；

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5)左牵引电机超温保护（阻值信号100-160Ω）；6)右牵引电机超温保护（阻值信号100-160Ω）；7)泵电机超温保护（开关量）；(本机型无此功能)8)破碎电机超温保护；(本机型无此功能)9)牵引变压器超温保护（阻值信号100-160Ω）；10)截割电机的恒功率自动控制；11)变频器保护（开关量）；12)牵引调速过“零〞保护；

13)左截割电机电流过流保护（模拟量0-5VDC）；14)右截割电机电流过流保护（模拟量0-5VDC）；15)系统电源电压报警（模拟量220VAC）；16)左牵引电机电流过流保护（模拟量0-5VDC）；17)右牵引电机电流过流保护（模拟量0-5VDC）；

18)冷却水压力超限报警（模拟量4-20mA）；(本机型无此功能)19)左摇臂润滑泵压力超限报警（模拟量4-20mA）；(本机型无此功能)20)左摇臂高速轴温度超限报警（阻值信号100-160Ω）；(本机型无此功能)21)左牵引高速轴温度超限报警（阻值信号100-160Ω）；

22)右摇臂润滑泵压力超限报警（模拟量4-20mA）；(本机型无此功能)23)右摇臂高速轴温度超限报警（阻值信号100-160Ω）；(本机型无此功能)24)右牵引高速轴温度超限报警（阻值信号100-160Ω）；25)油箱油位报警（模拟量4-20mA）；(本机型无此功能)26)液压系统油压(低压)保护（开关量）；(本机型无此功能)27)牵引电机电压显示；28)牵引电机电流显示；29)牵引电机转矩显示；30)变频器的中间回路电压显示；31)变频器IGBT温度显示；

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32）牵引力；33）牵引速度。（3）操作站和遥控器：

在采煤机机身两端分别设有操作站，按其安装在机身位置上的不同分为左站和右站。机身的左端安放左操作站，机身的右端的是安放右操作站。

通过操作站可以完成下述对采煤机的操作：1)左、右摇臂的升/降；

2)开牵引：牵引速度、牵引方向的设定；3)牵引停；4)急停；5)系统复位；

6)破碎部的升降（本机型无此功能）；7)实现站控/遥控之间的转换；8）故障查询。

采煤机的遥控发射机（简称遥控器）的操作功能和操作站的操作功能基本一样的，只是没有显示屏。遥控器对操作站发送信号操作，因此相对于左站操作的遥控器为左侧遥控器。这是由于左右遥控器的发射频率不同。

通过左/右遥控器可以完成下述对采煤机的操作：1)左、右摇臂的升降；

2)开牵引：牵引速度、牵引方向的设定；3)牵引停；4)急停；5)系统复位；

6)破碎部的升降（本机型无此功能）。(5)控制盘：

控制盘位于采煤机机身的中部,通过控制盘可以直接修改变频器内部的参数。假使选用本地控制,则控制盘可以直接启/停变频器；假使选用外部控制,则操作站可对变频器控制。

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注意：正常状态不使用控制盘，不要随意修改变频器参数。变频器运行过程中不能修改参数。

第五章采煤机的操作第一节操作装置的功能

MG300/701-QWD电牵引采煤机的操作位置主要集中在三处：第一处是在机身中部电控箱前盖上，旋转开关手把，变频器控制盘。其次处是布置在机身左端的左操作站。第三处是布置在机身右端的右操作站。1.隔离开关“QS1和QS2“手把：

隔离开关是采煤机电气系统的安全隔离装置，将隔离开关手把打到“断〞的位置，则切断了采煤机的全部电源（主电源只能到达隔离开关前侧）。当采煤机要工作前，首先要将隔离开关QS1和QS2手把打到“通〞的位置。而当采煤机中止工作或检修采煤机时，为安全起见必需将隔离开关QS1和QS2手把打到“断〞的位置，同时切断主电源。

注意：在采煤机通电后，不到万不得已时不允许用隔离开关停采煤机。带电拉隔离开关将会损坏。

2.旋转开关手把主要用来控制：

(1)工作电源（SA1）：接通/断开采煤机的磁力启动器（要求煤机送电时在通位置维持

2秒后松手）；

(2)急停（SA2）：切断采煤机电源的同时停运输机并闭锁；(3)工作面运输机的闭锁和解锁（SA3）；

(4)应急开关（SA4）：应急打到通的位置屏蔽采煤机的保护，断开时恢复保护；(5)牵引控制（SA5）：变频器电源控制。(6)牵引启动（SA6）：变频器启动准备完成。3.操作站的操作功能：

操作站共有12个按键，具体操作功能如下：(1)“滚筒升〞按钮“▲〞

按下操作站上的“▲〞按键时，与此操作站同侧的摇臂上升，同时操作站显示屏上用

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汉字显示系统正在执行升摇臂操作。按钮被释放时，该摇臂中止上升并保持在中止的位置上。

(2)“滚筒降〞按钮“▼〞

按下此按钮时，与被操作的操作站同侧摇臂下降，同时操作站显示屏上显示系统正在执行降摇臂操作，松开该按钮时，摇臂中止下降并保持在中止时的位置上。(3)“左牵引〞按钮“〞

该按钮的功能对于采煤机没开牵引或向左牵引时，按该按钮时采煤机向左加速，对于正在向右牵引时，按该按钮为减速运行，即若采煤机没开牵引或正在向左牵引时，按下〞〞按钮则采煤机向左运行并加速，直到松手释放该按钮时为止，此后采煤机将依照松手时的给定速度运行，同时操作站上显示屏显示给定牵引速度。若采煤机向右牵引时，按下此按钮，采煤机将减速直到释放该按钮时为止，采煤机将按松手时的给定速度运行；若按钮一直按到牵引速度为零时，释放按钮则采煤机中止牵引，这时操作站屏幕上显示“现执行牵引停操作，开牵引请先按复位〞。(4)“右牵引〞按钮“〞

该按键的功能与左牵引按键“〞刚好相反。(5)“另侧〞按钮：

它是一个组合按钮。单独按下它没有任何的作用,当它与滚筒升、滚筒降同时按下时，可操作另侧摇臂的升/降。(6)“牵引停〞按钮：

按下此按钮采煤机马上中止牵引(正常牵引停可通过按与牵引方向相反的牵引按钮,通过减速至零的方法实现)。(7)“急停〞按钮：

按下此按钮采煤机所有电机、牵引变压器、变频器全部中止工作。(8)“复位〞按钮：

以下三种状况需按此按钮：

a.采煤机送电后，电控系统自检完成需按此按钮。c.按下牵引停按钮：采煤机执行牵引停操作。

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(9)“遥控/站控〞按钮：

此按钮是切换遥控/站控的按钮,在初始状态下是站控,按一下此按钮则切换到遥控状态,再按一下则又切换到站控状态。(10)“故障查询〞按钮：

此按钮的作用是查询采煤机发生过的故障。操作站上能储存最近发生的10个故障点。连续的按下此按钮会显示不同的故障点及发生故障的时间。(11)“破碎升〞按钮“▲〞：此型号不用（保存）。(12)“破碎降〞按钮“▼〞：此型号不用（保存）。

其次节采煤机启/停操作

1、准备工作：

ａ.首选应将采煤机冷却水阀门开启，保证各电机和电控箱有充足的冷却水；ｂ.将隔离开关QS1和QS2手把打到“合〞的位置上；ｃ.将急停开关SA2打到“通〞位置上；

ｄ.将运输机闭锁开关SA3顺时针方向旋到“解锁〞位置上，使运输机解锁。e.假使煤机有检测量故障保护使煤机无法送电时，将应急SA4开关打到通位置。2、接通采煤机主电源：

顺时针方向旋转采煤机工作开关SA1到启动位置（维持2秒），电源接通后松手，开关SA1靠弹簧力回复到“运行〞位置。

当采煤机电源接通后，主控系统开始工作，下位机（PLC）内的计算机控制系统开始进入到自检，左、右操作站上的显示屏显示如下信息：

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本操作站工作正常哈尔滨美龙电子当操作站接收到下位机（PLC）发给它的测试信息时，操作站上的显示屏显示：

这说明操作站与下位机内的PLC控制系统通讯已建立，直到工控机显示屏出现主界面时，主控系统的准备工作已完成。整个过程约30秒。按操作站的复位按钮后，这时操作站上显示屏滚动显示：1）左截割电机电流；2）右截割电机电流；3）左牵引电机电流；4）右牵引电机电流；5）牵引力；6）牵引速度。然后按下复位按钮，3、开牵引操作：

操作位置在采煤机机身中部电控箱侧盖板上的开关，将牵引控制开关SA5手把旋转到“通〞位置，此时真空接触器KM吸合，变频器开始充电。启动10秒后充电完成，将牵引启动开关SA6旋转到“通〞的位置，变频器三相带电，5秒后完成了开牵引的准备工作。

注意：应在KM吸合后，10秒以后送牵引启动开关。在过5秒准备完成后可进行左右牵引控制，若未依照此过程操作，变频器将不能正常工作。4、采煤机的其它操作：

以下操作不分先后顺序，根据需要加以选择。

（1）采煤机的截割启动是一次性启动。送电后左右截割同时启动。

（2）采煤机的泵电机和牵引变压器的启动也是一次性启动。送电后与左右截割同时启动。

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系统正常复位开机哈尔滨美龙电子（3）开牵引：

操作位置在机身两端的操作站或遥控器。在开牵引前，应保证变频器启动正常。a．升速：选择与采煤机牵引方向一致的牵引按钮（“〞或“〞）按下，采煤机开始升速，显示屏显示牵引速度值，达到适合的速度时松开按钮，采煤机将按给定的速度值运行。

b．降速：按下与牵引方向相反的牵引按钮，采煤机开始降速，到适合的速度时松手，采煤机将按此时速度运行。

c．牵引停：若停采煤机牵引部，有两种操作方式：

1)按与牵引方向相反的牵引按钮，采煤机牵引速度逐渐减小，直至完全中止时松手。2)按牵引停按钮，采煤机马上中止牵引。(4)改变牵引方向：

采煤机正在运行中需要改变牵引方向时，有两种方式：

a.按与牵引方向相反的牵引按钮，牵引速度逐渐减小，当速度为零时，松手，按下复位开关，再按反方向牵引按钮，采煤机则向相反方向运行。

b.按牵引停钮，采煤机中止牵引，这时显示屏显示：

按复位按钮，显示屏重新显示采煤机工作状况，这时再按所需牵引方向的牵引按钮到适合速度即可。急停：

当采煤机工作时出现意外状况需要紧急停车时，可有以下几种操作方式：

a.按操作站上的急停按钮，结果采煤机电源（巷道磁力启动器）被切断，采煤机中止全部工作。

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现执行牵引停操作开牵引请先按复位

EARTHFAULT(2330)(可编程FaultFunction30.17EXTERNALFLT(9000)(可编程FaultFunction30.03)FANOVERTEMP(ff83)IDRUNFAIL的通讯出现故障。电网不平衡。可能由于电机故障、电机电缆或变频器内部故障造成。一个外部设备出现故障。(此故障信息是由一个可编程数字输入所定义。)传动输出滤波器风机温度过高。对于升压传动(也可称为高低高类型传动)，使用监控功能。电机IDRun(识别运行)未能成功完成。输入电抗器温度过高。中止传动，让其冷却。控制板、CH1通道的通讯出现错误。可能是电磁干扰的原因。进线侧整流单元出现故障。设置。检查电机。检查电机电缆。检查在电机电缆上无功率因子校正电容或电涌吸收装置。检查外部设备有无故障。检查参数30.03EXTERNALFAULT的设置。中止传动，让其冷却。检查环境温度。检查风机运转方向是否正确，空气流通是否畅通。检查最大转速值(参数20.02)。它至少应为额定电机转速(参数99.08)的80%。检查环境温度。检查风机风机运转方向是否正确，空气流通是否畅通。检查通道CH1的光纤电缆连接。检查所有接至通道CH1的I/O模块。检查设备的接地。检查附近是否有强辐射的元件。将控制盘从电机输出侧变频控制板切换至进线侧整流单元控制板。参见进线侧整流单元手册关于故障说明部分。检查电机或电机电缆。检查热敏继电器(假使使用)。检查FaultFunction(故障功能)参数，取消这个保护。检查电机额定值和负载。检查启动数据。检查FaultFunction参数。INCHOKETEMP(ff81)I/OCOMMERR(7000)LINECONV(ff51)MOTORPHASE(ff56)(可编程FaultFunction30.16)MOTORTEMP(4310)(可编程FaultFunction30.04…30.09)电机缺相。可能由于电机故障、电机电缆故障、热敏继电器故障(假使使用)或内部故障引起。电机温度太高(或有过温趋势)。可能由于电机过载、电机功率不够、电机冷却不充分或错误的启动数据引起。MOTOR1TEMP电机测量温度值超过了由参数35.03检查故障极限值。冷却电机。确(4312)设置的故障极限值。认电机的冷却方法正确：检查冷却风机、清洁冷却表面等等。MOTOR2TEMP电机测量温度值超过了由参数35.06检查故障极限值。冷却电机。确(4313)设置的故障极限值。认电机的冷却方法正确：检查冷却风机、清洁冷却表面等等。

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MOTORSTALL(7121)(可编程FaultFunction30.10…30.12)NOMOTDATA(ff52)电机堵转。可能由于过载或电机功率不足。检查电机负载和传动单元的额定值。检查FaultFunction参数。未设定电机数据或电机数据与变频检查参数99.04~99.09中的电机数据。检查电机负载。检查加速时间。检查电机和电机电缆(包括相序)。检查在电机电缆上无功率因子校正电容或电涌吸收装置。检查编码器电缆(包括相序)。检查转速最小值/最大值的设置。检查电机制动转矩是否足够。检查转矩控制的可行性。检查是否需要制动斩波器和制动电阻。器数据不匹配。OVERCURRENT输出电流过大。过大电流超过跳闸极(2310)*)限值。OVERFREQ(7123)电机超速。可能由于转速最小值/最大值设置不正确；制动转矩不足或使用转矩给定值时，负载发生变化。跳闸极限是40Hz，超过运行范围最大转速绝对值极限(直接转矩控制模式下)或频率极限(标量控制模式下)。运行范围限幅是由参数20.01和20.02(DTC模式下)或20.07和20.08(标量控制模式下)设置。当控制盘或DrivesWindow(传动视窗)被选作ACS800的当前控制地时，它与ACS800之间的通讯中断。连接至INT板的光纤出现故障。检查光纤。SC(INU1)SC(INU2)SC(INU3)SC(INU4)*)几个并联逆变器模块的逆变器单元出现短路。故障显示中的数字代表发生故障的逆变器模块编号。PANELLOSS(5300)(programmabl