大采高大倾角煤层的重型交流电牵引采煤机电控系统研制.pdf

大采高大倾角煤层的重型交流电牵引采煤机电控系统研制.pdf

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1、2012年第5期煤矿机电·10l·大采高大倾角煤层的重型交流电牵引采煤机电控系统研制高晓光,赵亦辉,刘志明(西安煤矿机械有限公司产品设计研究院,陕西西安710032)摘要:为解决采煤机开机下滑和停机下滑两大技术难题,在大采高、大倾角煤层的重型交流电牵引采煤机电控系统中,用工控机和变频器组成“一拖一”电气拖动系统。运行结果证明,整个系统运行安全可靠,保证了人员和设备的安全。关键词:变频器;工控机;主从控制中图分类号:TM921.51文献标识码:B文章编号:1001—0874(2012)05—0101—03DevelopmentofControlSystemofHeavyDutyACE

2、lectricHaulageShearerforHighCuttingHeightandDeepInclinedSeamGAOXiao—guang,ZHAOYi—hui,LIUZhi—ming(ProductDesignResearchInstitute,Xi’anCoalMiningMachineryCo.,Ltd.,Xi’an710032,China)Abstract:Inordertosolvetwomajortechnicalproblemsofshearerrunningslipandshutdownslip,inthecontrolsystemofheavydutyAC

3、electrichaulageshearerforhighcuttingheightanddeepinclinedseam,a“onetoone”electricdrivesystemcomprisedbytheindustrialcontrolcomputerandfrequencyconve~eraredeveloped.Therunningresultsshowthatthewholesystemissafeandreliableinoperation,thesafetyofpersonnelandequipmentareensured.Keywords:frequencyc

4、onverter;industrialcontrolcomputer;master—slavecontrol高、重型电牵引采煤机的能力,但在平均倾角30。的0引言工作面却没有定型的产品问世,还处于试验、摸索阶煤矿综采工作面倾角平均角度达25。以上、一段。因此,研制开发一种大采高、大倾角、大功率重次采全高5in左右的工作面,通常称为大倾角、大采型交流电牵引采煤机势在必行,这对于实现煤矿高高工作面。此类工作面采用一次采全高的开采方产高效、安全生产具有至关重要的意义。法,采煤工艺简单、生产效率高、经济效益好。为了1采煤机电控系统方案的确定解决这种大采高、大倾角工作面的煤层的开采问题,需要

5、对电控系统进行优化设计,以克服采煤机自重本电牵引采煤机的电气拖动系统选用隔爆型交产生的下滑分力,保证采煤机在启动和停止的瞬间流异步鼠笼电动机来拖动采煤机牵引部,其功率按不能出现下滑的现象和井下人员和设备的安全,避照采煤机自重150t,工作面倾角为3O。进行考虑。免伤亡事故的发生。两台牵引电动机分别通过采煤机的两个牵引部,共代表国际先进水平的采煤机,如德国Eickhof同拖动采煤机行走。为使两台牵引电动机达到均匀公司的SL系列交流电牵引采煤机、美国JOY公司的载荷分配和同步运行,通过对比分析选择了芬兰的Ls系列交流电牵引采煤机,都只适用于工作面倾ABB公司的ACS800系列变频器,利

6、用其主从控制角l5。及以下的煤层开采。国内的采煤机生产厂家功能保证两台牵引电动机负荷均匀且运行同步,该虽已具备了生产装机功率在1500kW以上的大采型变频器并能达到四象限运行的能力。控制系统选·102·煤矿机电2012年第5期用了工控机取代传统的可编程控制器,不仅有效地具有智能化和完善的故障自诊断功能,人机交互式提高了电气系统的灵活性和可靠性,而且使采煤机界面友好。电气系统框图如图1所示。实时运行监测人机界面-·—中央控制单元CAN—BUS圈CAN—BUS转换单元模块1/0单元模块电机控制模块组件传感器电动机温电l电l采l震l油l流l抱l瓦度流l压I高l动l压l量l闸I斯监监I监I

7、监I监l监I监I监I监载l载I碎l测测I测l澳4l测l澳0l测I’钡4l测自蓄割l割I机I泵图1电气控制系统框图器以主机转矩输出作为转矩给定控制。这两台变频2系统主要硬件组成及工作原理器的硬件配置相同,应用程序及参数设置也相同,其2.1主要硬件组成主从应用的调用完全由工控机控制决定。1)变频器。选用两台ACS800-11-0120型变频变频器内部原理图如图2所示,从图2可知,其器组成“一拖一”电气拖动系统,即一台变频器驱动整流和反馈均在同一模块里,既减少了外部接线,提

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