6KG使用说明书.docx
《6KG使用说明书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《6KG使用说明书.docx（39页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
6KG使用说明书
QJZ—2×400/1140S型矿用真空电磁起动器
使用说明书
张家口煤矿机械有限公司
二OO二年九月
目录
第一章概述————————————————————1
一用途及使用条件————————————————1
二型式、型号和外形尺寸—————————————2
三主要技术参数和技术性能————————————2
第二章结构和功能—————————————————6
一箱体结构 －－—————————————————6
二电气结构组成及功能———————————————6
第三章工作原理——————————————————9
一微机系统————————————————————9
二控制原理————————————————————12
三保护原理————————————————————15
四显示原理————————————————————16
第四章使用与维护——————————————————19
一起动器导线连接—————————————————20
二工作方式予置——————————————————22
三电流整定与延时调整———————————————22
四使用与操作———————————————————24
五故障诊断————————————————————27
六备件及随机文件—————————————————29
七订货范围————————————————————29
使用说明书
6KG
共29页
第1页
第一章概述
进入九十年代，我国煤矿井下工作面综采机械化水平大幅度提高，刮板输送机控制电动机容量不断增大。
特别是SGZ880/800型重型刮板输送机的成功使用，标志着我国煤矿机械设计和机械制造水平又有了重大突破。
但是，作为刮板输送机控制的重要环节——矿用真空电磁起动器，已经不能满足日益发展的刮板输送机配套要求。
为了推动煤矿电控设备的技术进步，结束这一领域长期落后而致使双速刮板输送机得不到推广、普及的局面，充分体现双速刮板输送机安全、节能、高效的优越性，同时，为解决煤矿高产、高效工作面重型刮板输送机的配套电控问题，张家口煤矿机械有限公司对矿用真空电磁起动器进行可靠性研究，并不断地吸收国外先进技术，在原同型号产品的基础上开发了新型QJZ—2×400/1140S型矿用真空电磁起动器（以下简称起动器）。
该起起动器结构新颖，坚固耐用，具有回路多，控制功率大，功能完善，保护和显示（液晶汉显）齐全，操作维护方便，可靠性高等优点。
是理想的重型刮板输送机、重型转载机和破碎机配套电控设备。
在设计和制造中我们采用优化设计严格老化筛选的制造工艺，控制回路尽可能选用进口元器件，并与国内军工企业合作制造。
使产品的可靠性和稳定性大大的提高。
在消化吸收国外先进经验的前提下，控制、保护和显示系统应用了计算机微处理技术，其性能在国内居领先水平。
为了便于广大用户对起动器的了解和使用维护。
我们编写这份说明，并欢迎广大用户对产品多提宝贵意见。
一用途及使用条件
1．用途
起动器适用于有爆炸性危险性气体（甲烷）和煤尘的矿井中,在交流50HZ，额定电压1140V的供电系统中，就地或远方控制两台（单台功率590KW及以下）同时运行的三相鼠笼异步双速电动机起动（运行）、停止和变速控制；也可实现对四台（单台功率295KW及以下）同时运行的三相鼠笼异步电动机起动（运行）、停止
使用说明书
6KG
共29页
第2页
2．使用条件
起动器在以下条件下能可靠工作：
（1）海拔高度不超过2000m（80～110kpa）；
（2）运行环境温度为－5～40℃；
（3）周围空气相对湿度不大于95%（+25℃）；
（4）在有沼气爆炸性混合物的矿井中；
（5）在无显著摇动与冲击振动的地方；
（6）在无破坏绝缘的气体或蒸气的环境中；
（7）与水平面的安装倾斜度不超过15°；
（8）无滴水的地方；
（9）防护等级：
IP54；污染等级：
3级。
二型式、型号和外形尺寸
1．型式
矿用隔爆兼本质安全型；标志：
dibI（150℃）。
2．型号
QJZ—2×400/1140S
双速
额定工作电压（V）
额定工作电流（A）
双回路
真空
隔爆兼本质安全
电磁起动器。
3．外形尺寸
长×宽×高：
1995×750×880（mm3）（参见图1）。
三主要技术参数和技术性能
1．主要技术参数
（1）额定工作电压：
AC1140V，三相50HZ；
（2）额定工作电流：
1#和2#回路合计400A
3#和4#回路合计400A；
使用说明书
6KG
共29页
第4页
（3）最大控制功率：
在额定工作电压1140V，ηCOSφ=0.75时，控制电动机最大功率为590kw；
（4）电流整定范围
a.粗调整：
Ⅰ档50～100A
Ⅱ档 100～200A
Ⅲ档200～400A
b.细调整：
无级调整，采用指针电位器共10点，每个点为50分；
（5）主回路通断能力：
接通4000A，分断3200A
（6）极限分断能力：
4500A；分断3次；
（7）电寿命：
AC—3负荷30万次，AC—4负荷2万次；
（8）机械寿命：
不少于150万次
（9）隔离开关分断能力：
1200A，分断3次
2．动作特性
（1）起动器能在工作电压额定值的75%～110%范围可靠工作；
（2）起动器最低释放电压大于20%的额定工作电压。
3．保护特性
起动器具有过流、过载、断相、相不平衡、漏电闭锁、过压和防止先导回路短路误起动等各种保护。
（1）过流保护：
电路电流大于或等于8倍整定电流时，起动器速断，动作时间0.2～0.4S；
（2）短路保护：
接入两相630A熔断器来实现，其分短断能力不低于10000A；
（3）过载保护特性见表1-1；
表1—1过载保护特性
过载电流
整定电流
动作时间
起始状态
复位方式
自动复位时间
1.05
2h不动作
冷态
1.2
7～10min
热态
自动或手动
≥3min
1.5
2～3min
热态
自动或手动
≥3min
6
8S～16S
冷态
自动或手动
≥3min
使用说明书
6KG
共29页
第5页
（4）相不平衡和断相保护特性见表1—2；
表1—2相不平衡和断相保护特性
序号
相电流/整定电流
动作时间
初始状态
任意两相
第三相
1
1.0
0.9
不动作
冷态
2
1.0
0.6
15～20s
热态
3
1.15
0
7～10s
热态
（5）漏电闭锁：
当电动机绕组或电缆对地绝缘电阻值小于400＋20%KΩ时，实现主回漏电闭锁，解锁值不小于闭锁动作值的1.5倍。
（6）过压保护：
由主回路接入阻容过压吸收装置实现。
4．本安参数
（1）起动器远控（集控／联控）电路，闭锁回路本安参数：
正常工作电压≤10VDC，电流＜20mA，
最大故障时电压≤20VAC，电流＜50mA；
（2）漏电闭锁检测回路
检测电压≤12V，DC，检测电流≤1.5mA；
（3）出外部引线长度不超过350m，分布电感不大于1mμ/Km，分布电容不大于0.1μF/Km。
5．技术性能
（1）起动器具有近控，远控功能，并备有集控，联控（串行口输入、输出）功能。
（2）工作方式：
起动器在主机板上装有3个转换开关，可实现“集控/近控/远控”、“机头/双机/机尾“，“手动/自动/四路”多种组合运行工作方式。
（3）速度转换（双速双回路工作方式下）:
采用电流原则，当电动机低速起动后，起动电流下降到额定电流值1.1倍时，自动地由低速运行转换到高速运行。
转换时间小于100mS。
6．显示功能
起动器采用液晶汉字显示，分别显示：
回路负荷、回路状态、回路故障、运
行方式及起动器自检状况。
使用说明书
6KG
共29页
第6页
7．其它
（1）起动器动力线和出线引入装置（大喇叭嘴）分别为2个和4个，可引入电缆直径为φ42～φ73；控制线引入装置（小喇叭嘴）共6个，可引入电缆直径为φ15～φ23；
（2）起动器重量：
1562kg㎏。
第二章结构和功能
一箱体结构
起动器外壳为长方体结构（参见图1），由20mm厚的Q235－B钢板焊接而成。
外观光滑美观，坚固耐用。
整个箱体分为进线腔、主控腔和出线腔三个独立的腔室。
隔离转换开关操纵、控制按钮操纵和机械联锁机构均在箱体的前面。
箱体主控前门为圆形平面旋转式隔爆结构，灵活的铰链机构，并具备有专用钥匙开启。
进线腔在箱体的右上侧，采用平面螺栓固定式隔爆结构；出线腔在箱体的左侧，也采用平面螺栓固定式隔爆结构，并装有铰链机构。
二电气结构组成及功能
1．进线腔
进线腔安装两组高压接线柱U、V、W，供1140V进线或配线使用。
2．出线腔、
（1）高压配出，四组高压接线柱，分别为
U1V1W1—————机尾低速（1#）回路接线柱
U2V2W2—————机尾高速（2#）回路接线柱
U3V3W3—————机头低速（3#）回路接线柱
U4V4W4—————机头高速（4#）回路接线柱
（2）在出线腔右侧装有XT301～XT340组合式接线端子排。
其中XT303～XT307接至电机过热保护；XT313～XT322接至远控回路；XT323～XT324接至闭锁设备；XT326～XT329为微机串行口；XT331～XT338为接触器辅助接点（参见附图控制接线图）；
（3）在主控腔和出线腔之间的隔板上装有五组隔爆型七芯接线柱XS1～XS5，其中XS2～XS5为本质安全型。
使用说明书
6KG
共29页
第7页
3．主控腔
主控腔为起动器主要腔室，主要控制保护元件均装在其内部（参见图2-1）。
（1）Q1和Q2隔离转换开关安装在腔室的右恻，型号为GHK-400/1.14，其作用是确保供电电源正向一断开一反向三个位置的无载切换；在隔离转换开关上侧装有Q3控制电源开关,型号为3LB4-40/1000；在隔离转换开关右侧装有SB11、
SB12急停按钮，型号为ZB103，其作用为隔离转换开关电气互锁。
（2）KM1、KM2、KM3和KM4交流真空接触器安装在腔室后壁正面，型号为CKJ5—400/1.14，线圈电压AC220V，作为起动器四个主回路接通/断开控制。
（3）DY1和DY2控制电源组件安装在腔室后壁正面，规格为R.260-1140V/220V、24V和R.1K-1140V/220V及R.40-220V/24V，其作用为系统提供控制电源。
在DY1组件正面装有FU5和FU6高压熔断器，型号为RL5—16/1.14，熔体分别为1A和2A；在DY2组件正面装有FU7～FU11熔断器，型号RT18-32，熔体分别1A、2A和4A；为控制电源回路提供短路保护。
（4）GL隔离组件安装在腔室后壁正面,代号为6KG05,其作用为控制电机过热保护隔离。
（5）K1～K4中间继电器安装在腔室后壁正面,型号为CA2-DN31M7,其作用为漏电检测回路转换/隔离。
（6）TA11～TA42电流互感器安装在腔室左壁，型号为1.2V-1000A/1A、精度1级。
为控制保护系统提供电流信号。
（7）FU1～FU4快速熔断器：
安装在腔室后壁正面，型号为NGT3—630/1000，分别作为起动器主回路的短路保护。
正面元件布置
图2-1主腔内部元器件位置图
左侧元件布置
右侧元件布置
KM1
KM2
SB11
SB123
Q3
Q1
Q2
TA11
TA12
TA21
TA22
TA31
TA32
TA41
TA42
GL
K1
K4
FU1
FU2
KM2
K3
K2
FU4
FU3
KM3
DY1
DY2
使用说明书
6KG
共29页
第8页
（8）四组RC阻容吸收装置：
安装在腔室前板左侧，其作用是抑止电动机操作瞬间产生的过电压。
4元件门组件
元件门组件（图纸代号：
6KG17）安装在主控腔铰链连接的前门壁板上。
主要安放低压控制电子元器件。
（见图2-2）
（1）KT开关电源安装在元件门后壁上,型号为4NICK10—2000（工业级），输入交流220-30%+20%V，输出直流+5V/4A，+12V/2A和-12V/1A，其作用是为微机保护系统提供高可靠的直流电源。
（2）两组接线端子排XT101～XT130和XT201～XT240安装在后壁上，型号为JDX8—10，作为起动器控制回路连线用。
（3）T4和T5隔离变压器安装在元件门后壁上，规格24/17V4W，为本安先导回提供二次隔离工作电源。
（4）SB1–SB9控制按钮安装在元件门正面操作，型号为ZB101；其作用:
TA1～TA8为起动器起动/停止，SB9为微机系统复位。
（5）显示系统安装在元件门的上部，其中左上部分显示采用液晶显示器汉字显示起动器运行状态和负荷;右上部分显示为发光二极管,显示起动器内部控制电源运行状态
（6）电流调整组件安装在元件门板的右下侧，由一块电阻匹配板，RP1～RP8八个指针式电位器（型号：
WXO2—52—10K）和SA1～SA4四个波段开关（型号：
3W60）组成其作用是根据被控制电动机容量进行电流粗整定和精细整定。
（7）微机控制保护组件：
安装在元件门板的右下侧，它是起动器的中枢，指挥着整个系统的运行，并担付各种保护任务。
组件图纸代号6KG1702，采用标准STD总线机笼结构.在机笼内分别插装以下7块电路板。
C1————I/O板
C2————远控/漏检板
C3————主机板
C4————A/D转换板
C5————信号处理
（1）
C6————信号处理
（2）
C7————近控/显示驱动板
使用说明书
6KG
共29页
第9页
液晶汉字显示系统电源指示
1#起动1#停止2#起动2#停止3#起动3#停止4#起动4#停止复位
控制保护组件
次
一回路整定
二回路整定
机尾低速
O
C7
近
控显示驱动板
O
O
C2
远控漏检板
O
O
C1
I
O
板
O
O
C3
主机板
O
O
C4
A
D
板
O
O
C5
信号板一
O
O
C6
信号板二
O
机笼右挡板
查机尾高速低速粗调
三回路整定
四回路整定
查
机头低速
机头高速高速粗调
图2—2元件门组件元件位置图
第三章工作原理
起动器采用了先进的计算机微电子和微处理技术。
与传统习惯的电子保护继电器顺序控制的起动器有本质的区别，它是将控制、保护和显示融为一体，根据实际工况计算机软件编程完成各种功能。
从而使电气结构大大简化，控制和保护功能增强，状态显示采用液晶汉字系统，方便了使用，这也是本型起动器功能完善，性能优良的关键所在。
起动器的工作原理参见附图：
电路图；信号流程参见图3—1。
一微机系统
随着单片微计算机技术的不断发展，在我国工业控制领域的应用日益扩大。
它所具有的体积小，功能强，可靠性高，使用环境要求低，系统设计灵活，使用方便等优点越来越被人们所重视。
本系统设计由存储器，I/O接口电路，CPU和总线接口及外部显示电路组成。
使用说明书
6KG
共29页
第11页
1.总线结构
本系统采用标准STD总线8槽机笼。
为了减少机笼总线的外部连线，对总线机笼内引脚重新优化定义。
2.主机板C3
主机板是微机系统的核心部件，由CPU、RAM、EPROM译码，看门狗和方式予置等单元电路组成。
（1）CPU：
中央微处理单元，采用INTEL公司的51系列单片机8032;
（2）EPROM：
可擦写只读存储器，采用27256供程序存储;
（3）RAM：
读写存储器，采用2764供数据存储;
（4）译码电路：
将CPU的低八位地址信号通过译码电路产生若干选通信号，保证外设选通唯一性;
（5）看门狗电路：
由上电复位，人工复位，清零和单稳电路组成，主要功能是提高CPU的抗干扰能力，识别人工复位和看门狗复位，封锁微机输出电路;
（6）方式予置电路：
由三个三刀开关和接口电路组成其功能是将运行工作方式予置信号送入CPU中，进行识别，发出指令。
3.近控/显示驱动板C7
由起动、停止和显示驱动电路组成，作用之一是将起动器近控命令信号送入CPU中处理；作用之二是执行CPU指令驱动液晶显示和发光二极管显示电路。
4.信号处理板
（1）C5和号处理板
（2）C6
由模拟开关，整流和滤波电路组成。
每块板两个回路，每个回路三个信号通道。
其功用是将电动机的二次电流的交流信号通过“整定电路”整定后进行整流和滤波处理以便进行模/数转换。
5.A/D板C4
主要由A/D变换电路，D/A变换电路和自动换挡电路组成。
（1）A/D变换电路：
使用16路8位A/D芯片0816，将来自“信号处理板”的模拟电压信号转换数字信号，送入CPU处理；
（2）D/A变换电路：
使用0832芯片及有关电路，作为系统自检数字信号转换模拟信号；
（3）自动换挡电路：
由模拟开关，比较器，逻辑电路和放大器组成。
其功能是根据被测信号的大小，自动控制放大器的增益，提高A/D转换精度。
使用说明书
6KG
共29页
第12页
6.远控/漏检板C2
主要由远方控制电路、漏电检测电路和本安电源组成。
（1）本安电源：
由T4和T5隔离变压器提供交流17V隔离电源，送入C2板进行整流处理，为远控和闭锁电路提供安全电源；
（2）漏电检测电路：
由电压比较电路和光耦电路组成，作为电动机起动之前对电动机绕组和控制动力电缆进行对地绝缘电阻检测，并把检测信号送入CPU；
（3）远方控制电路：
主要由起动器外部设备提供，并增加“电压识别电路”防止先导回路短路误起动。
它的作用是将外信号送入CPU。
7.I/O板C1
I/O板又称固态继电器（SSR）板，主要由固态继电器和接口电路组成，其作用是执行CPU的命令，控制交流真空接触器和漏检中间继电器。
同时又将真空接触器、漏检中间继电器和电机热保护状态反馈信号送入CPU。
8.显示系统
由液晶显示器和发光二极管状态显示板C8组成
（1）液晶显示器:
液晶汉字显示控制电机负荷、运行状态和起动器自检故障情况；
（2）发光二极管状态显示板C8：
指示起动器内部控制电源。
二控制原理
1.工作方式设置
起动器在主机板上安装三组予置开关，可任意组合设置不同所需的工作方式，并将设置的工作方式信号送入CPU处理，指挥起动器运行，极大地方便了使用和操作。
（1）近控、远控和集控工作方式设置。
三种工作方式分别是起动器就地操作、远方按钮盒操作和由我公司的产品集控箱操作，三者只能选择其一;
（2）手动、自动和四回路工作方式设置；三种工作方式分别是手动控制（即：
在双速双回路工作状态下，手动进行速度变换）和自动控制（即：
在双速双回路工作状态下，当低速起动电流下降到低速额定电流的1.1倍时自动转换为高速运行）及四回路单独操作，三者只能选择其一；
使用说明书
6KG
共29页
第13页
（3）机尾、双机和机头工作方式设置：
在双速双回路工作状态下，三种工作方式分别为刮板输送机机尾，双机和机头运行。
其中单机运行为输送机安装调试使用，三者只能选择其一；
（4）工作方式组合设置举例
机尾：
就地手动控制输送机机尾单机运行；
手动双机：
就地手动控制输送机双机运行；
机头：
就地手动控制输送机机头单机运行；
近控机尾：
就地自动控制输送机机尾单机双速运行；
自动双机：
就地自动控制输送机双机双速运行；
机头：
就地自动控制输送机机头单机双速运行；
四回路：
在此工作状态下，起动器四个回路就地单独操作；每个回路控制电流200A（1#回路和2#回路合计400A，3#回路和4#回路合计400A，）。
机尾：
远方手动控制输送机机尾单机运行；
手动双机：
远方手动控制输送机双机运行；
机头：
远方手动控制输送机机头单机运行；
远控机尾：
远方自动控制输送机机尾单机双速运行；
自动双机：
远方自动控制输送机双机双速运行；
机头：
远方自动控制输送机机头单机双速运行；
四回路：
在此工作状态下，起动器四个回路远方单独操作；每个回路控制电流200A（1#回路和2#回路合计400A，3#回路和4#回路合计400A，）。
集控工作方式组合设置类同近控和远控，这里就不再叙述了。
※关于起动器与其他外部关联设备连接，采用继电器触电方式控制问题，应在远控方式的工作状态下，改变出线腔内接线端子XT313～XT322连线实现，具体方法请参阅《第四章使用与维护》。
使用说明书
6KG
共29页
第15页
（6）闭锁控制
起动器设计有闭锁功能。
当起动器停止时，外部关联设备闭锁，起动器不能起动电动机；当电动机运行时，外部关联设备闭锁，起动器控制电动机停止运行；只有外部关联设备解除闭锁，起动器才能正常控制；
（7）急停控制
当线路发生故障，当起动器停止按钮失去作用时，按下急停按钮SB11和SB12，切断２２０Ｖ控制电源，然后断开隔离换向开关Ｑ1和Ｑ2；
（8）复位控制
当起动器和被控电动机发生故障停机后，按下复位按钮SB9，CPU接到复位信息后自动刷新重新自检。
※起动器运行中请不要按复印位按钮SB9，否则会造成停机事故。
三保护原理
为了保证起动器及其控制设备的安全，起动器设有：
过流、过载、相不平衡、缺相、电动机过热、过压和漏电闭锁等多种保护。
1.过流、过载、相不平衡和缺相保护
当被控制电动机运行时，其电动机电流由电流互感器二次输出电流整定单元电路信号处理板C5和C6处理A/D板C4进行模/数转换主机板C5的CPU中。
CPU随时检测三相电流值，进行处理和综合分析。
判断电动机运行是否正常，还是过流、过载、相不平衡和缺相故障。
当CPU根据予定的程序分析后，判断发现故障发出指令后I/O板上固态继电器SSR断电接触器KM释放KM主触点断开电动机停止运行。
同时将故障信号指令送到显示板，进行故障信息显示。
2.电动机过热保护
当电动机运行过程中，由于环境条件，冷却水路不畅和长期过载运行（如过载保护某些单元出错，不能真实进行过载保护）等原因，都会造成电动机温升值过高。
起动器运行过程中始终对电
升级会员 