采煤机电气培训讲义课件.ppt

1、EKF ShearerEKF Shearer艾柯夫采煤机电气讲义艾柯夫采煤机电气讲义Electric Lecture of Eickhoff Shearers 刘少军刘少军维修中心二厂一部维修中心二厂一部Eickh0ff维修中心二厂一部RBy Liu Shaojun艾柯夫采煤机艾柯夫采煤机Eickh0ff维修中心二厂一部维修中心二厂一部RBy Liu Shaojun目录第一章.采煤机的简介及分类第二章.采煤机在综采工作面的配套第三章.采煤机的电气部分基础第四章.采煤机的电控箱组成及结构第五章.电气英语艾柯夫采煤机艾柯夫采煤机Eickh0ff维修中心二厂一部维修中心二厂一部RBy Liu Sha

2、ojun第一章：采煤机的简介及分类第一章：采煤机的简介及分类1.1采煤机的简介1.2采煤机的分类1.2.1艾柯夫采煤机的分类1.2.2 EKF电机功率统计表艾柯夫采煤机艾柯夫采煤机Eickh0ff维修中心二厂一部维修中心二厂一部RBy Liu Shaojun1.1采煤机的简介采煤机的简介 采煤机是实现煤矿生产机械化和现代化的重要设备之一。机械化采煤可以减轻体力劳动、提高安全性，达到高产量、高效率、低消耗的目的。采煤机主要技术参数采煤机主要技术参数1、适用煤层 采高0.85-1.6m、倾角30、煤质硬度f3 2、生产能力 最大理论生产能力，528t/h 经济生产能力249t/h 3、截割部 滚筒

3、转速：75.62rpm 滚筒直径：850、1000、1200 调高方式：液压调高4、牵引部 牵引方式：最大牵引力：20t 牵引速度 5.5m/min 5、电动机 牵引电机艾柯夫采煤机艾柯夫采煤机Eickh0ff维修中心二厂一部维修中心二厂一部RBy Liu Shaojun1.2采煤机的分类采煤机的分类 采煤机分锯削式、刨削式、钻削式和铣削式四种；1.锯削式采煤机已经被淘汰；2.刨削式采煤机，一种用于0.8-2m薄煤层开采的综合机械化采煤设备，集“采、装、运”功能于一身，配备自动化控制系统实现无人工作面全自动化采煤；神东已经计划引入刨煤机，用于薄煤层的开采。该工作面将是无人值守的自动化的工作面。

4、艾柯夫采煤机艾柯夫采煤机Eickh0ff维修中心二厂一部维修中心二厂一部RBy Liu Shaojun 3.钻削式采煤机靠钻头边缘的刀齿钻入煤体，由钻头中部的破煤刀齿将中部的煤体破碎。连采机就是这样的方式。4.滚筒机滚筒机一种铣削式浅截深采煤机，由截割部分、牵引部分和动力部分组成。就是咱们通常意义上的说的电牵引采煤机，采煤机是一个集机械、电气和液压为一体的大型复杂系统。神东煤炭集团各矿井广泛使用的是美国JOY采煤机与德国EKF采煤机。他们都是双滚筒采煤机。艾柯夫采煤机艾柯夫采煤机Eickh0ff维修中心二厂一部维修中心二厂一部RBy Liu Shaojun1.2.1艾柯夫采煤机的分类艾柯夫采煤

5、机的分类 EKF采煤机按照机型可以划分了SL300、SL500、SL750、SL1000与SL900采煤机。型号含义：SL是Shearer Loader的缩写；X00代表EKF产的第一台SLX00采煤机的截割电机功率为X00KW;EKF采煤机采高可以划分为：低采高（3.4m、4m）；中采高（5.3m、5.5m)；高采高（6.3m、7.1m）。艾柯夫采煤机艾柯夫采煤机Eickh0ff维修中心二厂一部维修中心二厂一部RBy Liu Shaojun1.2.2 EKF电机功率统计表电机功率统计表 EKF采煤机电机功率统计表机型截割电机泵电机破碎电机牵引电机装机容量采高功率数量功率数量功率数量功率数量功

6、率/KWmSL5007502351160190218755.5SL500(6458.6459)7502351100190218155.5SL3004802920080211383.4SL75062022721001120216344SL90090022721001150222545.3SL100090024522001150223906.3/5.5SL1000100024522001150225907.1艾柯夫采煤机艾柯夫采煤机Eickh0ff维修中心二厂一部RBy Liu Shaojun第二章第二章.采煤机在综采工作面的配套采煤机在综采工作面的配套配套关系：工作面中采煤机，运输机及支架三者设

7、备之间的配套关系和尺寸。艾柯夫采煤机艾柯夫采煤机Eickh0ff维修中心二厂一部RBy Liu Shaojun采煤机与运输机的配套截面图采煤机与运输机的配套截面图艾柯夫采煤机艾柯夫采煤机Eickh0ff维修中心二厂一部RBy Liu Shaojun思考：根据采煤机的结构，分析需要电气完成什么工作？思考：根据采煤机的结构，分析需要电气完成什么工作？第三章第三章.采煤机的电气部分概述采煤机的电气部分概述艾柯夫采煤机艾柯夫采煤机Eickh0ff维修中心二厂一部RBy Liu Shaojun3.1 采煤机电路图：采煤机电路图是电气的重中之重。只有读懂电路图，才能搞好电气维修，理解了电气原理，才能排除电

8、气故障。采煤机电路图按照作用分为原理图，框图，布局图（linknone）。读懂图纸需要中级工的电工基础，了解PLC的工作原理，防爆基础，还需要一定的英语基础。采煤机电路图按照控制功能分为主回路，控制回路（本安回路、非本安回路）；艾柯夫采煤机艾柯夫采煤机Eickh0ff维修中心二厂一部RBy Liu Shaojun 3.1 采煤机电路图：艾柯夫采煤机艾柯夫采煤机Eickh0ff维修中心二厂一部RBy Liu Shaojun采煤机电路图分解：1.IPC 工业计算机控制采煤机电路图分解为:2.交流变频牵引控制3.电机的控制机保护（EPU）4.采煤机先导回路5.采煤机数据传输艾柯夫采煤机艾柯夫采煤机E

9、ickh0ff维修中心二厂一部RBy Liu Shaojun德国标准DIN 40710中，关于电气设备的识别码设备种类识别码示例组件、部件A组合设备，如：控制台、放大器转换器B测量变压器，传感器，麦克风，磁带，扬声器转速传感器，光电传感器，膨胀测量条电容C电容器延迟装置、存储装置D芯片存储器，碟片存储器，数码计算器，数码调节器集成电路E采暖装置、照明装置保护装置F保险、过压导体、继电器、保护继电器电源、发电机G整流器、电池、电源、发电机报警装置H蜂鸣器、控制灯、响铃、闹钟、显示灯接触器、继电器K接触器、辅助接触器、时间继电器、辅助继电器感应装置L电感线圈电机M电机放大器、调节器N电子调节器、机

10、电调节器测量仪器、检测装置P可显示的、可读写的测量装置强电开关Q安装开关、隔离开关、电机保护开关电阻R电阻开关、旋转开关S按键开关、信号传感器、选择开关、旋转开关变压器T电源变压器、隔离变压器、控制变压器调频转换装置U逆变器、频率互感器、放大器半导体、管V二极管、晶体管、可控硅、电子管电缆W电缆、光缆插头、触点X插头、插座、接线端子排、母接头电控机械装置Y制动器、耦合器、阀组滤波装置Z滤波器、频率分离器艾柯夫采煤机艾柯夫采煤机Eickh0ff维修中心二厂一部RBy Liu Shaojun 3.2采煤机的主控制器大脑 神东从最早引进的艾柯夫采煤机神东从最早引进的艾柯夫采煤机SL500-6432到

11、今到今年新引进的大采高年新引进的大采高SL1000-6698电控系统可以说更新电控系统可以说更新了三代了三代；第一代第一代：以主机以主机MICOS为代表的艾柯夫采为代表的艾柯夫采SL500-6432，主要采用以，主要采用以MICOS主机为主处理器，以智能模块主机为主处理器，以智能模块A2为辅为辅助处理器，以助处理器，以RS485为通讯接口的控制系统。电控的实现主要为通讯接口的控制系统。电控的实现主要靠继电控制来实现，而且控制和保护线路比较复杂，技术的实靠继电控制来实现，而且控制和保护线路比较复杂，技术的实现比较单一、不成熟，处于发展阶段。同时英文操作系统和操现比较单一、不成熟，处于发展阶段。同

12、时英文操作系统和操作界面，给井下操作和地面维修带来不便；作界面，给井下操作和地面维修带来不便；艾柯夫采煤机艾柯夫采煤机Eickh0ff维修中心二厂一部RBy Liu Shaojun采煤机的MIICOSMIICOS主机主机艾柯夫采煤机艾柯夫采煤机Eickh0ff维修中心二厂一部RBy Liu Shaojun第二代第二代：以主机以主机IPC和现场总线为代表的第二代艾柯和现场总线为代表的第二代艾柯夫采煤机夫采煤机SL500-（6458-6491），主要采用以），主要采用以IPC为主处理器，以智能为主处理器，以智能CAN模块为接口电路或执行元模块为接口电路或执行元件件,以现场总线以现场总线Canbus

13、为通讯网络的控制系统。电为通讯网络的控制系统。电控的实现是通过以控的实现是通过以PLC控制为主，以继电控制为辅控制为主，以继电控制为辅相互结合的控制方式来实现。较第一代艾柯夫采煤相互结合的控制方式来实现。较第一代艾柯夫采煤机其控制技术和保护系统趋于成熟和完善。同时采用机其控制技术和保护系统趋于成熟和完善。同时采用了中、英、德三国语言操作界面，使煤机了中、英、德三国语言操作界面，使煤机的操作和维护更加人性化。的操作和维护更加人性化。第二代采煤机电控系统的电气元部件多而杂第二代采煤机电控系统的电气元部件多而杂,使使用的电压等级较多，相应的故障点就多而难排查，用的电压等级较多，相应的故障点就多而难排

14、查，这就给煤机的维护和井下的生产带来了困难。这就给煤机的维护和井下的生产带来了困难。艾柯夫采煤机艾柯夫采煤机Eickh0ff维修中心二厂一部RBy Liu Shaojun第二代主机：第二代主机：IPC艾柯夫采煤机艾柯夫采煤机Eickh0ff维修中心二厂一部RBy Liu Shaojun第三代：第三代：今年神东新引进的新型低采高今年神东新引进的新型低采高SL750（6552、6558）和）和世界上采高最高（达世界上采高最高（达6.3米）和装机功率最大（达米）和装机功率最大（达2390KW）的）的艾柯夫采煤机艾柯夫采煤机SL1000-（6557、6462）。两种新型采煤机都采）。两种新型采煤机都采

15、用以主机用以主机IPC为主处理器，以智能为主处理器，以智能CAN模块为接口电路，以模块为接口电路，以集成单集成单EPU和控制器为执行元件，以和控制器为执行元件，以Canbus和和Profibus两种现两种现场总线相结合的方式为通讯网络的控制系统。较第二代煤机的场总线相结合的方式为通讯网络的控制系统。较第二代煤机的IPC，第三代的功能更加完善，操作界面更加方便快捷。同时应，第三代的功能更加完善，操作界面更加方便快捷。同时应用集成智能单元实现集散控制，增加了控制的准确性和灵敏性。用集成智能单元实现集散控制，增加了控制的准确性和灵敏性。第三代采煤机电控的显著特点就是集成化，这样不但避免了第三代采煤机

16、电控的显著特点就是集成化，这样不但避免了第二代的缺陷，而且也提高了采煤机电控的控制性能。但也留下第二代的缺陷，而且也提高了采煤机电控的控制性能。但也留下了提高维修成本的缺陷。了提高维修成本的缺陷。艾柯夫采煤机艾柯夫采煤机Eickh0ff维修中心二厂一部RBy Liu Shaojun艾柯夫采煤机艾柯夫采煤机-BUS-BUSEickh0ff维修中心二厂一部RBy Liu Shaojun艾柯夫采煤机艾柯夫采煤机Eickh0ff维修中心二厂一部RBy Liu ShaojunBus的分析：的分析：CANBUS 与PROFIBUS 1.CANBUS 与PROFIBUS个负责哪块的通信，为什么？2.末端12

17、0欧姆电阻的作用？3.通信模块的地址设定，十进制，十六进制？3.通信模块的地址设定，十进制，十六进制？4.例：16（D)=10(H)8421 8421(二进制位)0001 0000 5.编码器的控制线接错，主机显示什么故障？艾柯夫采煤机艾柯夫采煤机Eickh0ff维修中心二厂一部RBy Liu Shaojun3.3 交流变频电牵引系统。交流变频电牵引系统。3.3.1 EKF采用交流变频电牵引系统。采用交流变频电牵引系统。结构简单，成本低；牵引特性良好，具有恒转结构简单，成本低；牵引特性良好，具有恒转矩和恒功率两个区段，适合采煤机工况需求，并具矩和恒功率两个区段，适合采煤机工况需求，并具备四象限

18、运行性能，可适合采煤机在大角度工作面备四象限运行性能，可适合采煤机在大角度工作面工作；能实现无级调速、过载保护；采用交流变频工作；能实现无级调速、过载保护；采用交流变频控制系统反应速度快，控制灵敏，能及时调整牵引控制系统反应速度快，控制灵敏，能及时调整牵引参数，使牵引更加平稳、安全。参数，使牵引更加平稳、安全。艾柯夫采煤机艾柯夫采煤机Eickh0ff维修中心二厂一部RBy Liu Shaojun恒转矩恒功率曲线图恒转矩恒功率曲线图艾柯夫采煤机艾柯夫采煤机Eickh0ff维修中心二厂一部RBy Liu ShaojunF(kN)11.226.8896363四象限运行曲线V(M/S)艾柯夫采煤机艾柯

19、夫采煤机Eickh0ff维修中心二厂一部RBy Liu ShaojunField bustechnologyMCAN Feldbusei sensors sensors Inv.Inv.MData TransmissionRemote-Diagnostic I/O analogexternal艾柯夫采煤机艾柯夫采煤机Eickh0ff维修中心二厂一部RBy Liu Shaojun 3.3.2 变频器的技术参数变频器的技术参数1、推荐使用电机：推荐使用电机：90KW 输入输入 输出输出 120KVA 115KVA 460V+10%-15%420V（基波）（基波）50/60HZ 0120Hz 100

20、A 160A 2KHz 艾柯夫采煤机艾柯夫采煤机Eickh0ff维修中心二厂一部RBy Liu Shaojun3.3.3 变频器的结构变频器的结构 艾柯夫采煤机使用的变频器主要是交艾柯夫采煤机使用的变频器主要是交直直交交型的，它被设计为脉冲转换器，配有一个直流中间型的，它被设计为脉冲转换器，配有一个直流中间回路，该装置的输出电压以脉宽调制的方式供给电回路，该装置的输出电压以脉宽调制的方式供给电动机。动机。1.电源整流器；电源整流器；2.中间电容；中间电容；3.逆变器；逆变器；4.预充电单元；预充电单元；5.主主接触器；接触器；6.电控器（隔离电网对变频器的干扰）；电控器（隔离电网对变频器的干扰

21、）；艾柯夫采煤机艾柯夫采煤机Eickh0ff维修中心二厂一部RBy Liu Shaojun变频器图片变频器图片REFU变频器BREUER 变频器艾柯夫采煤机艾柯夫采煤机Eickh0ff维修中心二厂一部RBy Liu Shaojun变频控制系统框图艾柯夫（艾柯夫（SL500）采煤机使用的编码器）采煤机使用的编码器：电压式电压式（12-30）V DC 增量式增量式既能传递大小，又能识别方既能传递大小，又能识别方向向艾柯夫采煤机艾柯夫采煤机Eickh0ff维修中心二厂一部RBy Liu Shaojun3.3.4.1采煤机截割电机的接线及温度保护采煤机截割电机的接线及温度保护1.L1.L2.L3为主接

22、线柱，为主接线柱，供供3.3kv电源电源2.温度保护：温度保护：PT100PTC(常温开，高温常温开，高温160断）断）3.PTC 电阻的接线方式；电阻的接线方式；艾柯夫采煤机艾柯夫采煤机Eickh0ff维修中心二厂一部RBy Liu Shaojun3.3.4.2 采煤机截割电机采煤机截割电机EPU艾柯夫采煤机艾柯夫采煤机Eickh0ff维修中心二厂一部RBy Liu Shaojun 1.I overload 2.I Short circuitEPU对电机保护的分析：对电机保护的分析：3.Phase failure4.Curtent symmetry5.Curtent detaction6.C

23、ontactor feedback 7.E/F feedback8.ext.shutdown注：注：E/F feedback中中R=80kn 漏电动漏电动作值；作值；t=0.5动作延时值；漏电测试动作延时值；漏电测试可以由遥控器完成。可以由遥控器完成。艾柯夫采煤机艾柯夫采煤机Eickh0ff维修中心二厂一部RBy Liu Shaojun3.4 采煤机的先导控制回路 先导控制回路是采煤机的主要回路，我们知道采煤机的动力电缆中先导控制回路是采煤机的主要回路，我们知道采煤机的动力电缆中有一根先导控制线，通过这根线与地线一同控制着采煤机的上级电源即有一根先导控制线，通过这根线与地线一同控制着采煤机的上

24、级电源即顺槽胶带机的接通与断开。顺槽胶带机的接通与断开。先导控制回路：先导控制线先导控制回路：先导控制线S-STOP Shearer off Q1off/on positon shearer on diode 二极管到大地。二极管到大地。常见故障举例分析：常见故障举例分析：1.30r电阻的作用？电阻的作用？2.二极管的正反，万用表的使用？二极管的正反，万用表的使用？3.隔离开关的反馈触点的作用？隔离开关的反馈触点的作用？4.disconnect interlock的作用？的作用？艾柯夫采煤机艾柯夫采煤机先导回路先导回路Eickh0ff维修中心二厂一部RBy Liu Shaojun艾柯夫采煤机艾

25、柯夫采煤机Eickh0ff维修中心二厂一部RBy Liu Shaojun3.5 采煤机数据传输采煤机数据传输 数字传输系统将采煤机的一些数据通过传感器收集起来，集中于IPC中，通过拖拽电缆传输给顺槽负荷中心，同时接受负荷中心传来的数据，双工传输。通过负荷中心与液压支架、工作面运输机进行数据传输，以便实现三者的自动化控制，采煤机的记忆割煤。Modem IPCTFTDisplayinterfacekeyboardmachinefeeding cable艾柯夫采煤机艾柯夫采煤机Eickh0ff维修中心二厂一部RBy Liu Shaojun 采煤机数据传输系统采煤机数据传输系统-Gate End Bo

26、xShearer loaderMine Surface StationData ConverterRepeaterShield control systemDistance up to 5kmTransmission mediumcontrol cores or pilot coreUndergroundSurfaceTrailing cableA.F.C.Drive 1+2stage loader艾柯夫采煤机艾柯夫采煤机Eickh0ff维修中心二厂一部RBy Liu Shaojun 第四章第四章.采煤机的电控箱组成及结构采煤机的电控箱组成及结构 4.1.SL500采煤机的电控箱组成及结构采煤

27、机的电控箱组成及结构 4.2.SL750采煤机的电控箱组成及结构采煤机的电控箱组成及结构 4.2.SL1000采煤机的电控箱组成及结构采煤机的电控箱组成及结构艾柯夫采煤机艾柯夫采煤机Eickh0ff维修中心二厂一部RBy Liu Shaojun 第五章第五章.采煤机的电气英语采煤机的电气英语 5.1.英语在采煤机维修中的作用 由于EKF采煤机是用德国原装进口到神东的，所以采煤机的技术资料都是德文版和英文版，对咱们电工最重要的电气原理图是英文版，熟练的掌握这些英语单词能够让你我们更准确的理解电气原理，更快的读图。同时，可以避免他人错误翻译的误导，如在SL500采煤机的变频器控制页面上牵引控制发现

28、上有正向，变频器两个选项，其中变频器的英文为inverter，其实是inverse的反向的形近词的所以翻译！如果能够做到直接与外方工程师英语交流，那将受益匪浅了！艾柯夫采煤机艾柯夫采煤机Eickh0ff维修中心二厂一部RBy Liu Shaojun 第五章第五章.采煤机的电气英语采煤机的电气英语 5.2.常用电气英语-缩写词缩写词IPC SLE/FCANI.SLHRHIRACDCEPU工业计算机工业计算机Shearer loader 采煤机采煤机漏电检测漏电检测通信总线通信总线本安本安左侧左侧右侧右侧红外红外 infrared交流交流直流直流艾柯夫采煤机艾柯夫采煤机Eickh0ff维修中心二厂

29、一部RBy Liu Shaojun 第五章第五章.采煤机的电气英语采煤机的电气英语 5.3.常用电气英语electric unit High voltage Haulage motor Pump motor Cutting uint Lump breaker Emergency stopfeed cable Wiring diagram Command transmitterCylinder postion电控单元电控单元高压高压牵引电机牵引电机泵电机泵电机截割单元截割单元破碎电机破碎电机急停急停动力电缆动力电缆接线图接线图有线指令器有线指令器油缸位置油缸位置艾柯夫采煤机艾柯夫采煤机Eickh

30、0ff维修中心二厂一部RBy Liu Shaojun冷却水冷却水蜂鸣器蜂鸣器自动化灯自动化灯诊断器诊断器红外诊断器红外诊断器电缆拉力监测电缆拉力监测瓦斯监测瓦斯监测滚筒喷雾滚筒喷雾液压油位油温液压油位油温液压压力液压压力备用备用 顶支护顶支护 升升/降降Cooling water Prestart warning Automatic LED Diagnostic transmitter IR transmitter Cable pull monitor Methane monitor Drum spray Hydr tank level+temp Hydraulic pressure Free Roof up/down 艾柯夫采煤机艾柯夫采煤机Eickh0ff维修中心二厂一部RBy Liu ShaojunControl voltagePower supplyAnalog outputDigital inputEncoderPtc trip relayBrake feedbackPilotOptionPlugArrangement控制电压控制电压电压供给电压供给模拟量输出模拟量输出开关量输入开关量输入编码器编码器PTC 跳闸继电器跳闸继电器抱闸反馈抱闸反馈先导先导可选可选插头插头布局布局