淺析采煤機械電氣控制系統(tǒng)的設計

1、    淺析采煤機械電氣控制系統(tǒng)的設計    羅劍【摘 要】隨著我國經濟的發(fā)展，人民的衣、食、住、行有了很大的提升和改變，相應的對各類能源的需求也出現(xiàn)了不同比例的改變。據(jù)相關資料顯示，當今的煤炭消耗量占一次性能源消耗總量的一半以上，且短期內對煤炭這項能源的需求沒有下降的趨勢，所以，如何能夠有利的確保煤炭工業(yè)穩(wěn)定、高效的發(fā)展是我國目前應該重點探討的問題之一。機械設備能否有良好的、高效的工作狀態(tài)，會直接影響到煤礦生產的最終效率和最終的產量，本文對煤礦機械的電氣控制系統(tǒng)的設計進行了詳細的研究，以期能夠幫助業(yè)內人員更好的完成礦內作業(yè)。【關鍵詞】礦下機械；電氣控制

2、系統(tǒng)；設計隨著科學技術的日益精進，許多的采煤機械都實現(xiàn)了電氣化操作，煤炭開采的過程也越來越人性化、自動化、電氣化，礦下作業(yè)的安全性也越來越高，煤炭的開采效率也越來令人欣喜。本文將對采煤機、膠帶運輸機、掘進機等幾種常用的礦下開采機械進行詳細的探究，從而使相關行業(yè)的讀者對其有更深的理解和認識，使煤礦開采能夠實現(xiàn)更高效、安全的生產。1.采煤機的電氣控制系統(tǒng)采煤機是指破煤然后將煤裝入運輸工具的采煤機械，其在整體的采煤環(huán)節(jié)中起著至關重要的作用。目前，我們國家的煤炭開采中所使用的機械一般為電牽引采煤機，其電源電壓為3300v，電機一般呈橫向，由電腦控制其工作，如果在工作中出現(xiàn)了問題，電腦會給予提示，以方便

3、操作人員或是維修人員進行維修或檢測。采煤機由多電機組成，外在框架為整體框架焊接結構，破碎裝置、搖臂和主機架采用銷軸連接，這樣的結構使得采煤機能夠更加簡便的組裝或是拆卸，使得采煤機在出現(xiàn)問題或是損壞之后能夠更加方便的檢測故障源并進行維修，從而有效的提高機械的工作時長和工作效率，從而保障煤炭的正常供應。當今的新型采煤機由主回路、先導回路、調速系統(tǒng)和主控制系統(tǒng)組成，主控器通常采用plc系統(tǒng)，它的主要功能是將操作人員下達的各種工作命令，有效快速的傳達到處理中心，然后處理中心將分析后的指令送達到相應的執(zhí)行處，控制采煤機。操作顯示站是一個計算機系統(tǒng)，具有現(xiàn)實和傳輸?shù)墓δ埽阂皇菍⒉擅簷C的操作轉換為指令代碼并

4、通過電纜傳遞給主控器，二是處理主控器輸出的信息，并以漢字與數(shù)字字符的形式顯示到屏幕上。調速系統(tǒng)主要包括交流變頻調速系統(tǒng)，開關磁阻電機調速系統(tǒng)和電磁調速系統(tǒng)。交流變頻調速系統(tǒng)由變頻器控制交流牽引電機并供給電源，交流變頻器為其所負載的電機及其自身提供保護功能。開關磁阻電機調速系統(tǒng)由控制器和開關磁阻電機組成。電磁調速系統(tǒng)則有計算機調速控制器和電磁調速電動機組成。產生故障時，主控計算機可現(xiàn)實相應警示信息與故障保護信息，并具備故障記憶功能，斷電時能夠保存故障信息，方便上電查詢。2.膠帶輸送機的電氣控制系統(tǒng)plc作為控制核心，可以監(jiān)視、監(jiān)測和控制軟件作為界面實現(xiàn)以下功能：井下給煤機，主斜井皮帶機和地面生產

5、系統(tǒng)間有連鎖功能，遵守“逆煤流啟車”、“順煤流發(fā)車”的原則，在發(fā)生事故時不堆煤；具有單機、集控、檢修、手動等工作方式；電控裝置和調速型液力耦合器、變頻器、液體粘性傳動裝置、cst、電軟啟動裝置配合，控制膠帶輸送機的加減速，實現(xiàn)膠帶輸送機的啟動與停車，且啟動、停車和加減速應控制在0.3m/s2內，滿足較低加速度啟動與重載啟動的要求，并保證多個電機功率的平衡；上位機監(jiān)控：顯示膠帶傳送的速度、煤流量、電流、堆煤、跑偏、打滑、溫度、煙霧等信號，實現(xiàn)故障自動提示和報警；在上位機上顯示分站信息，并以漢字進行提示和報警；組網(wǎng)：與整個礦井的監(jiān)控系統(tǒng)進行聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠距離傳送和遠程監(jiān)視。3.礦井提升機的電氣控

6、制系統(tǒng)礦井提升機是礦山重要的設施，是井下設備與人員和外界相溝通的唯一通道，隨著計算機技術和plc技術的不斷發(fā)展，通過先進的控制技術對傳統(tǒng)的礦井提升系統(tǒng)進行改善，能夠有效提高礦井提升機的自動化水平、可靠性與安全性。其原理為通過減速器將動力傳遞給卷筒，做到提升或下放容器，盤形制動器則有液壓或電氣控制制動，通過傳感器和測速發(fā)電機等元件構成安全保護系統(tǒng)。采用計算機技術后，礦井提升機的安全保護系統(tǒng)變得更加完善，礦井提升機的電控裝置以數(shù)字控制為核心，基于plc控制系統(tǒng)實現(xiàn)對全過程和全方位的動態(tài)監(jiān)控，通過數(shù)字位置指示和故障顯示、打印、記錄，與上位計算機進行在線即時通訊，對新型產品進行監(jiān)控，并通過數(shù)字直流調速

7、模塊實現(xiàn)與大功率變流器的技術連接，實現(xiàn)全數(shù)字化控制，還可采用兩臺計算機，每臺均設有獨立的傳感、測量裝置及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，互為備用，對提升進程進行直接、間接測量，并進行比較和矯正，實現(xiàn)對進程的自動控制，使安全性與可靠性大為提高。交變頻提升機的特點主要包括：圓形磁場具有良好的調速性能，電壓利用率高，轉矩脈動小，輸出轉矩大，低頻運轉性能良好；多種故障保護和優(yōu)先排序的故障診斷功能極大地提高了整機的靈活性；薄膜面板設計使操作更加靈活，功能更加齊全，使變頻調速器的應用場合大大增加，且調速性能良好。4.掘進機的電氣控制系統(tǒng)新型掘進機的電氣控制系統(tǒng)基于plc控制單元，實現(xiàn)對電氣系統(tǒng)各單元啟、停的集成控制及其他與

8、生產過程有關的各種邏輯功能的控制。掘進機的電氣控制系統(tǒng)如圖1所示。掘進機的電氣控制系統(tǒng)（由控制室、工控室、調制解調器組成）由電子保護器對電動機進行保護，由電流互感器實現(xiàn)對回路的監(jiān)控，判斷回路運行狀態(tài)并將結果反饋至 plc主控單元。圖一顯示系統(tǒng)能夠將運行時產生的故障反饋至中文界面，使工作人員及時了解相關情況，并快速做出反應排除系統(tǒng)故障。5.結語隨著當前社會各行業(yè)對能源需求的增大和科學技術的進步，煤礦機械的電氣控制系統(tǒng)將更加完善，在技術進步的同時，我們也應認識到，我國的電氣自動化控制技術與國外先進水平還存在一定的差距，只有積極學習國外更加先進的技術并投入應用，才能促進煤礦生產的不斷進步，保證國民經濟的發(fā)展。 科【參考文獻】1王會良，張洛平，賈現(xiàn)召，蘇春堂.ahp在礦井提升機電控系統(tǒng)改造中的應用j.河