《采煤机电控原理》课件

采煤机电控原理本课件将深入探讨采煤机电控系统的原理和工作流程，介绍关键部件的功能和作用，以及系统安全设计与维护。采煤机的发展历程采煤机是现代煤炭开采的重要设备之一，其发展历程伴随着煤炭开采技术的发展而不断演进。从最初的人工开采，到机械化开采，再到现代化的智能化开采，采煤机不断提升了开采效率和安全性。1智能化采煤机自动控制，远程操控2机械化采煤机提高效率，减轻劳动强度3人工开采效率低，安全性差随着科技的进步，采煤机将更加智能化，实现无人化开采，进一步提高开采效率和安全性。2.采煤机的结构组成割煤机割煤机是采煤机的核心部件，负责切割煤炭，并将其破碎成合适的尺寸。运输机运输机将割煤机破碎的煤炭运送到地面或矿井内的运输系统。行走机构行走机构负责采煤机的移动，确保其能够在工作区域内顺利运行。控制系统控制系统协调采煤机各部分的工作，保证其安全高效运行。3.采煤机的工作原理切割煤炭采煤机通过旋转的滚筒上的刀具切割煤炭，并将切割下来的煤炭送到皮带上。输送煤炭皮带将切割下来的煤炭输送到运输系统，然后运送到地面或其他加工场所。移动采煤机采煤机在切割完一段煤层后，需要移动到下一个切割点，并重复切割过程。4.采煤机的主要电气系统11.电机控制系统采煤机电机控制系统负责控制电机运转速度、方向，实现采煤机的推进、割煤等工作。22.液压系统液压系统负责提供采煤机的液压动力，控制割煤机、推进系统等动作。33.电气执行机构电气执行机构是电气控制系统和机械部件之间的桥梁，将电信号转换成机械动作。44.传感器系统传感器系统监测采煤机运行状态，将机械参数转换为电信号，反馈到电气控制系统。5.采煤机的电气控制系统核心控制单元控制采煤机的运行状态，包括启动、停止、速度调节等。传感器系统监测采煤机的工作参数，如速度、电流、压力等。安全防护系统保证采煤机安全运行，防止故障和事故发生。6.采煤机的监测系统采煤机监测系统是采煤机安全高效运行的重要保障。它通过各种传感器实时监测采煤机运行状态，如速度、电流、温度、压力等。监测系统将采集到的数据传输到控制系统，进行分析处理，并根据预设的报警阈值，发出警报信号。监测系统可以有效预防事故发生，提高采煤效率，延长设备寿命。7.电气控制系统的功能安全保护电气控制系统可以对采煤机进行各种安全保护，避免意外事故发生。生产效率提高电气控制系统可以自动控制采煤机的工作过程，提高生产效率。节约能源电气控制系统可以优化采煤机的工作状态，减少能源消耗。降低成本电气控制系统可以提高采煤机的工作效率，降低生产成本。电气控制系统的组成控制柜控制柜是采煤机电气控制系统的核心，包含各种控制元件、保护装置和指示灯，用于控制采煤机的运行状态。传感器传感器用于采集采煤机运行状态的各种参数，例如速度、电流、电压、温度等，并将这些信息传递给控制系统。电缆线电缆线用于连接采煤机各个电气元件，传递电信号和电源，确保电气系统正常运行。执行器执行器接收控制系统发出的指令，驱动采煤机的各种机械部件，完成相应的动作。9.电气控制系统的拓扑结构采煤机电气控制系统采用分布式控制结构，包含多个子系统。每个子系统独立运行，通过网络连接，实现信息共享和协调控制。常见的拓扑结构包括总线型、星型和环形。选择合适的拓扑结构，可以提高系统可靠性和效率。电机控制系统电机类型采煤机主要使用交流异步电机和直流电机，可根据需求选择合适的电机类型。控制方式电机控制系统通常采用变频调速、矢量控制等技术，实现对电机转速、转矩的精准控制。功能特点电机控制系统可实现电机起动、制动、过载保护、故障诊断等功能，确保电机安全可靠运行。电机控制系统的组成主要组成部分电机控制系统主要由电机、驱动器、控制单元和传感器组成。电机是采煤机的主要动力源，驱动器负责控制电机的运行，控制单元负责控制整个系统的运行，传感器负责监测系统的运行状态。控制原理电机控制系统通常采用闭环控制方式，即通过传感器监测电机的运行状态，并将数据反馈给控制单元，控制单元根据数据调整驱动器的输出信号，从而控制电机的运行状态。这种闭环控制方式可以保证电机的运行稳定，提高采煤机的效率和安全性。12.电机控制系统的工作原理1接收控制信号接收来自电气控制系统的指令2控制电机运行根据控制信号调整电机的转速和转矩3监测电机状态通过传感器获取电机电流、电压等信息4反馈运行信息将电机状态信息反馈给电气控制系统电机控制系统是采煤机的重要组成部分，负责控制采煤机的驱动电机。通过接收电气控制系统的指令，电机控制系统能够控制电机的运行状态，并根据需要调整电机的转速和转矩。同时，电机控制系统还能够监测电机的运行状态，及时反馈信息给电气控制系统，确保电机安全可靠运行。13.液压系统液压泵将机械能转换为液压能，为系统提供高压液压油。液压马达将液压能转换为机械能，驱动采煤机的行走和旋转。液压阀控制液压油的流量和方向，实现对采煤机的动作控制。液压缸利用液压油的压力推动活塞运动，产生推力和拉力，执行采煤机的各种动作。14.液压系统的组成11.液压泵为液压系统提供动力，将机械能转换为液压能，用于驱动执行机构。22.液压阀控制液压油的流量、压力和方向，实现对执行机构的动作控制。33.液压缸将液压能转换为机械能，用于驱动采煤机的刀盘、行走机构等。44.液压油作为液压系统的传动介质，传递能量并润滑系统，确保系统正常工作。15.液压系统的工作原理1液压泵液压泵将机械能转换为液压能，将动力源的能量传递给液压油。2液压阀液压阀控制液压油的流动方向、流量和压力，从而控制液压缸或液压马达的运动。3液压缸或液压马达液压缸或液压马达将液压能转换为机械能，驱动采煤机的执行机构。电气执行机构电动机控制柜电动机控制柜是采煤机电气系统的核心组成部分，控制着采煤机的运行和安全。液压控制阀液压控制阀负责控制采煤机的液压系统，调节油压和流量，实现采煤机的各种动作。传感器模块传感器模块用于采集采煤机运行状态信息，并将数据传递给控制系统，进行实时监控。18.电气执行机构的控制方式开关控制开关控制简单直观，适用于控制简单动作的执行机构，如电机启动、停止。模拟量控制模拟量控制可以实现对执行机构的精确控制，常用于调节液压系统中的油量或速度。数字量控制数字量控制通过数字信号控制执行机构，具有高精度、抗干扰性强等优点，广泛应用于现代化采煤机。18.电气执行机构的控制方式手动控制操作人员通过手动开关或按钮控制电气执行机构，例如启动、停止或改变运行方向。自动控制利用控制器或PLC根据预设程序或传感器信号来自动控制电气执行机构，实现无人值守运行。远程控制通过无线或有线通信网络，操作人员可以在远程位置控制电气执行机构，方便操作和管理。组合控制将手动控制、自动控制和远程控制相结合，根据实际需求选择不同的控制方式，提高控制系统的灵活性。传感器系统传感器分类压力传感器温度传感器速度传感器传感器应用收集关键数据，例如采煤机的工作状态、速度和负载等信息。传感器作用监测采煤机各个部件运行状态，实现安全高效开采。20.传感器系统的分类11.按测量量分类包括速度、位置、压力、温度、流量等传感器，用于采集采煤机运行状态信息。22.按工作原理分类主要分为电阻式、电容式、电感式、压电式等，根据传感器的工作原理进行分类。33.按应用场景分类根据采煤机电控系统中的应用场景进行分类，例如电机控制传感器、安全防护传感器等。传感器系统的应用监控采煤机运行状态传感器实时监测采煤机运行参数，如速度、扭矩、温度等。保障采煤机安全运行传感器监测故障，及时报警，防止事故发生。提高采煤效率传感器数据优化控制参数，提升采煤机性能。提供数据分析依据传感器数据用于分析采煤机运行情况，优化作业模式。22.安全防护系统安全栅栏采煤机周围设置安全栅栏，防止人员进入危险区域。监控系统实时监控采煤机运行状态，及时发现并处理安全隐患。紧急停止按钮遇到紧急情况，可快速停止采煤机运行，确保安全。警示标志设置醒目的安全警示标志，提醒工作人员注意安全。安全防护系统的重要性1保障人身安全采煤机运行过程存在诸多危险，安全防护系统能有效降低事故发生率，保障矿工生命安全。2防止设备损坏安全防护系统可以监测设备运行状态，及时发现故障并报警，有效避免设备损坏，提高设备利用率。3提高生产效率安全防护系统能够保障安全生产，减少因安全事故造成的停产损失，提高生产效率。24.安全防护系统的原理1安全检测采煤机上的传感器会不断监测各种参数，如电流、电压、温度、压力、速度等。2安全逻辑控制系统会根据传感器传来的数据进行逻辑判断，当检测到异常情况时，就会触发安全措施。3安全措施安全措施可以包括报警、紧急停止、断电、切断液压系统等，以避免事故发生。故障诊断与排除故障诊断故障诊断是找出采煤机电气系统故障原因的过程。排除故障排除故障是解决已诊断出的问题，并恢复采煤机正常运行。预防性维护定期进行预防性维护可以降低故障发生率，延长采煤机的使用寿命。常见故障类型电机故障电机过载、短路、绕组断路或接地故障。这些故障会导致电机无法启动、运行不稳定或过热。过载：可能是负载过重或电机本身性能下降导致。短路：可能是电机内部绝缘损坏或外部线路接线错误造成。绕组断路：可能是电机绕组老化或受损导致。电气控制系统故障控制系统元件损坏、线路故障或软件程序错误等。这些故障可能导致采煤机无法正常控制、动作失灵或出现安全隐患。控制系统元件损坏：可能是元件老化、过载或受损导致。线路故障：可能是线路断路、短路或接线错误造成。软件程序错误：可能是软件设计缺陷或运行错误导致。27.故障诊断方法1观察法观察运行状态2测试法测量电压电流3分析法分析故障原因针对采煤机电控系统的故障，采用观察法、测试法和分析法进行诊断。观察法可以判断设备运行状态，测试法可以测量电压电流等参数，分析法可以根据测试结果推断故障原因。28.故障排除步骤隔离故障部位首先，应确定故障部位。例如，电机控制系统、液压系统或传感器系统等。检查电路检查相关电路是否断路、短路或接触不良。可以采用万用表等工具进行测试。分析故障原因根据故障现象和测试结果，分析故障原因，并确定相应的解决措施。更换或维修零件如果确定是零件故障，则应及时更换或维修。例如，更换损坏的传感器、电气元件等。测试运行完成故障排除后，应进行测试运行，