久益12CM15型连采机电气系统分析.docx
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久益12CM15型连采机电气系统分析
久益12CM15型连采机电气系统分析
一、12CM15连采机电气系统的基本构成(CONTINUALMINER)12CM15型连续采煤机主要由五个电控箱、八台电机以及其它外部电气元件构成。
分述如下:
1、五个电控箱:
(1)牵引电控箱:
位于连采机左后部,这是连采机最重要的一个电控箱,箱体底部有水冷却通道。
箱内含有牵引、油泵、风机主回路及控制回路,电气系统的控制中心PLC(可编程序控制器),照明,漏电及其它保护等。
(2)截割电控箱:
位于连采机左前部,箱内主要含有截割和装运电机主回路辅助回路等。
(3)主控制箱:
位于司机驾驶室内,箱内主要含有各个电机的操作开关及仪表指示、24V电源、WD(watchdog)继电器、油温油位继电器等。
(4)主断路器CB箱:
位于司机驾驶室下方,箱内主要含有动力电缆进线装置、主断路器1CB、行走安全脚踏开关等。
(5)JNA控制箱:
位于连采机右中部,箱内主要含有一个JNA控制器、ESR急停继电器等。
2、八台电机:
1)左截割电机:
三相水冷电机,位于截割部左侧,170KW。
2)右截割电机:
三相水冷电机,位于截割部右侧,170KW。
3)左装运电机:
三相水冷电机,位于铲板左侧,45KW。
4)右装运电机:
三相水冷电机,位于铲板右侧,45KW。
5)左行走电机:
直流串激水冷电机,位于连采机左侧,26KW。
6)右行走电机:
直流串激水冷电机,位于连采机右侧,26KW。
7)油泵电机:
三相水冷电机,位于连采机右侧,52KW。
8)风机电机:
三相风冷电机,位于连采机左后部,19KW。
3、VDU显示器:
位于司机驾驶室前方,用于显示机器运行状况以及故障信息等。
4、油温油位开关:
位于连采机右侧液压油箱内,用来检测液压油油位和温度。
5、水流压力开关:
位于截割部,用来检测水压、流量,以保障各电机的冷却及降尘。
6、电磁阀组:
位于司机驾驶室内,遥控来操作各液压油缸的升降。
二、各电控箱内电气元件的布置(参照JM3566手册和照片)
通过看图片,认识各个电控箱内电气元件的具体安装位置,为故障排除打下一个基础。
强调以下几点:
1、牵引断路器整定在“B”位置,980A;截割断路器整定在“C”位置,1090A;主断路器整定在“D”位置,1200A;
2、甩“牵引漏电”的方法
3、甩“EL3漏电装置”的方法
4、左右两个可控硅驱动装置的插头在牵引触发模块上的位置,左在外右在内;
5、牵引接触器更换的方法
6、60A15A10A保险管的位置
7、过载继电器手动与自动的调整方法
8、装运电机与泵电机的接触器是可以互换的;
9、所有的小漏电继电器是可以互换的;
10、截割断路器与主断路器是相同的,只是整定不同
三、如何看图(参考3566图纸)
久益连采机的画图方法与国内是一样的,即上面或左面是主回路,用粗实线表示;下面或右面是控制回路,用细实线表示。
最大的优点是元件在电控箱内的位置与线路图上的位置是一致的。
线路图上有每一根线的来去路径。
仔细观察会发现图纸上有许多解释说明。
看图最好用倒推法。
1、
如何看控制开关图:
控制开关的画法与国内有些不同,下面举例说明如下:
①端子号
②触点
③跨接线
④位置
⑤回转弹簧
⑥闭合接点
⑦多位置闭合接点
2、如何看PLC图:
在看连采机电气原理图时,对于PLC我们主要能看懂输入PLC的线和输出PLC的线就行了,具体PLC内部的逻辑图后面将详细讲解。
输入线数字的前面用“X”表示,输出线数字的前面用“Y”表示,电源线用“Z”表示。
3、如何看行走触发模块图:
与看PLC图相似,主要能看懂输入和对应的输出就行。
4、各控制电源:
连采机控制用的110V电源用ZA1和ZA2表示,其中ZA2是公用的返回线,110V电源主要用于各漏电继电器和各接触器线圈。
24V电源用ZB1和ZB2表示,其中ZB2是公用的返回线,24V电源主要是各操作开关和各保护接点的PLC输入。
四、分析连采机漏电检测单元的内部原理
连采机的保护主要有漏电、短路、过载、温度等。
除漏电保护外,其它都比较简单。
所以这里只对各电机的漏电保护进行分析如下:
1、EL3漏电装置:
连采机各交流电机漏电检测系统由EL3漏电保护单元及其外电路组成。
EL3的5号端子经一电阻(6.8KΩ)接到三相电感器的中性点,三相电感器接主电路三相电源线。
EL3的1号端和2号端接15V交流电源。
当给连采机供电以后,则漏电保护单元便有15V电源输入。
在EL3内部有整流电路,使EL3的5号端输出15V直流电压(相对于接地端6号,实际6号端为正,5号端为负)。
如图所示
三相电源线及电动机绕组对地的绝缘情况可用一等效电阻r表示。
因此,在各电机接触器尚未闭合时便存在EL3(6)→地→r→电感线圈→6.8kΩ→EL3(5)这样的闭合回路。
正常情况下,r的值很大,回路中的电流很小很小。
如果任一相电源线的对地绝缘电阻下降到小于12K-14KΩ,则回路中的电流增大。
该电流流过EL3内部的一个小变压器原边,该变压器的副边感应出足够能量的电压,使接于2号和3号端子间的晶体管被触发导通,漏电继电器ELR得电动作,它串入各电机控制回路中的常闭触点断开,使控制回路不能闭合,从而防止在有漏电的情况下电路接通电源。
2、行走直流电机的漏电装置:
当司机合上连采机的主断路器时,牵引接地漏电电路自动检查牵引电机是否有故障,如果要对牵引电机回路中的接地故障进行人工检测,则可把接地漏电检测开关转到MOTOR位置,然后把两个牵引开关都转到一档位置。
显示装置上就会显示出检测结果。
但是,牵引电机不会动作,要等到接地漏电试验开关转到复位置然后再到OFF位置后才行。
要注意,左右牵引电机需要分别试验和复位。
牵引接地漏电装置有两种工作模式,即无载和有载。
如果在无载时,牵引电机的对地电阻降低,控制电压+V1就会供给到直流电机的线路。
这个电压通过接地端子5号导通,造成端子4和5之间和5和6之间电压不平衡。
经过大约1S的延时,这个电压差使故障继电器RLF的电源接通,通过RLF的接点给PLC发出一个信号。
牵引系统就跳闸,机器不能动作。
在牵引过程中,在带载时发生接地漏电,则PLC就会输出一个信号使继电器RLO吸合。
这个继电器使控制电压V1从直流电机上隔离。
这时,保护装置就与无载时动作一样,只是它由牵引SCR整流桥来供电。
如图如示。
五、WD(看门狗)继电器回路:
在PLC逻辑电路每次送电时,一个电源脉冲信号起到清零的作用并使PLC逻辑电路复位。
如果PLC逻辑电路发生了故障,看门狗继电器就不能正常工作,为使看门狗继电器恢复正常工作,必须清除每一个故障,使逻辑电路的CPU能够正常工作,所以WD(看门狗)继电器起检测PLC逻辑电路内部功能的作用,控制所有交流接触器线圈和漏电小继电器的回路,当手动起动泵电机时,将油泵开关打至启动位置,则PS继电器吸合,如果PLC逻辑电路内部无故障工作正常的话,输出继电器Q41吸合,那么看门狗继电器WD吸合。
手动操作时还要经过控制开关的3#和4#端子。
三、泵电机回路:
泵电机回路的保护主要有
1泵电机出现过载。
2泵电机温度过高。
3液压油箱油位过低。
4液压油油温过高。
5瓦斯浓度超过动作值
6漏电
七、截割电机回路:
截割逻辑电路的主要内容:
泵联锁接点,泵起动位置,截割断路器2CB,左右截割过载,截割电机堵转,左右截割电机温度,水流压力开关,漏电以及7秒的延时。
八、装运电机回路:
装运电机逻辑电路的主要内容:
泵联锁接点,截割断路器2CB,左右装运电机过载,电机堵转,左右电机温度,漏电。
反转时无自保回路。
九、风机电机回路:
除尘电机逻辑电路的主要内容:
泵联锁接点,除尘电机过载,电机温度,漏电。
自动时有截割联锁接点,停机时有10秒的延时。
十、行走电机控制回路分析
1PLC内部分析:
牵引逻辑电路的主要内容:
泵接触器吸合,牵引断路器3CB,左右牵引电机过载,左右电机温度,脚踏开关,漏电。
有三个档位。
2触发模块及控制分析:
牵引触发系统主要内容:
接触器吸合指示,电气互锁接点,截割反馈及调节,最大牵引调节。
3主线路分析:
牵引主电路的主要内容:
63A保险管,牵引断路器3CB,左右牵引过载继电器,接触器主接点互锁。
三个档位SCR的输出电压:
一档是90V,二档是180V,三档是310V。
4PLC内部各插件介绍
说明:
(1)、PLC上的3个插头X表示输入,Y表示输出,Z表示电源;
(2)、上下2个电源模块可以互换;4个110V输出模块中,前面的3个可以互换,最后面的1个不可以换,是提供给行走系统的;下面的2个模拟量输入模块可以互换;5个24V输入模块可以互换;最后面的2个24V输出模块也可以互换。
十一、测试方法
1.测试各操作开关状态:
将控制开关打至“维修”位,然后分别扳动各开关,同时观察显示器上的显示内容是否与开关的位置相符。
2.试验各电机的漏电检测系统:
将控制开关打至“停止”位,将漏电测试开关打至“电机”位,然后把要测试的电机操作开关扳到“启动”位,等待显示器上显示出内容,便可知漏电装置是否动作可靠。
3.从显示器上查看各电机的电流方法:
启动机器,然后将控制开关反复打至“进入”位,通过观察显示器上所显示的电机的数值,便可知道相应电机的电流或电压大小值
十二、各个回路可能的故障
1、泵不能启动的常见原因:
a甲烷超标(停电撤人)
b瓦斯断电仪故障或甲烷传感器故障(更换或X22与ZB1短接)
c油温过高,油位过低(加油)
d油温油位继电器故障(X65与X66短接);
eWD继电器故障(没有复位,停电复位;没有24V电源;线圈坏或触点坏;X72与ZB1接线错误或断开;Y14与440有断线或接线错误;Q41没有输出或PLC无检测)
fPS继电器故障(线圈坏或触点坏)
g插件有问题(24V或110V)(倒换接点或换插件)
h辅助开关(泵)
I急停开关坏(更换)
J泵问题
K电机问题
2、VDU黑屏:
a电源故障(没有24V或110V)
bEL3故障(EL3中的7、8号端子断开)
cZB1有接地(检查所有的ZB1或检查电机温控开关的ZB1是否有接地)
3、截割部分可能存在的故障:
a离合器坏(更还)
b扭矩轴坏(更换)
c电流传感器有问题(ZB1与ZD1或ZB1与ZD3)
d接触器辅助触点有问题
eX50插件有问题
f过载继电器问题(VDU显示当四分钟不复位时进行更换)(用表量ZB1与X58或X59之间有开路)
g漏电继电器坏(底座坏)(可能有误动作)
h电机问题
注释(对与离合器坏和扭矩轴坏的情况:
电机空载时左右电机的电流是一样大,当带负荷运行时两边的电流在二到三倍也就是说空载运行割煤跳闸)
4、行走故障:
a当电源灯亮时(2AMP保险坏,更换)
b当两个行走指示灯亮时(a触发模块坏b可控硅坏c接触器触点有问题)
cPLC无输入时(接线端子松或行走开关有问题)
d当行走指示灯不亮时(直流接触器线圈的整流桥有问题或线路有问题;直流接触器的辅助触点有问题)
e只有一档没有二三档时(X26或X29接线有问题)(触发模块坏)
fPLC插件(看PLC灯有输入无输出则插件坏)
gPLC有输出接触器不吸(量ZA2与Y50有电压则线圈坏无电压则SCR坏)
h对于跑偏(a电压是否平衡还触发门模块或可控硅b两边履带是否一样紧)
j检查接触器
k电机问题
注:
对于2、3、4、7、9VDU上显示接触器故障
5、运输故障
a辅助开关问题
bPLC插件松或坏
c电机温度过高
d有漏电
e电机问题
f接触器问题
g控制线路问题
6、照明故障
a运行中灯突然熄灭(将灯进行试验复位)
bLEL坏(更换或26B与27A短接)
7、泵电机恒温跳闸的原因
a水路不通
b泵电机温度超高
cX41与ZB1断路
dPLC24V输出插件坏
十三、其它
1真空接触器工作时动作电压>77VDC释放电压<60VDC
2电流传感器将一相的电流值转换到电流表的值为4——20mA
3油温,油位开关在煤机上使用时,油位为常闭的,油温为常开的;在梭车使用时,两者都为常闭。
4在低油位状态下,将风机开关打到启动位置,强行起泵可运行2分钟
5油位在57——91L之间正常,油温<79度正常
6启动截煤机,牵引应在瞬间停止,然后在60——180V的SCR输出电压下继续运行
7压敏电阻的作用,吸收高电压
8电流互感器二次侧的电流一般为5A
9过载继电器的最大设定值为111%(截割)
10动机热敏元件的设定值为145度
11对直流接触器的检查
(1)切断电源
(2)向前推动电枢直到动触点碰到静触点
(3)在动触点碰到静触点时,稍用力推动联动装置应动作并伴有“咔嚓”声
(4)如果联动装置动作过早则将联动装置支架向外弯曲,如果联动装置不动作则稍许向内弯曲