4井下皮带机、刮板输送机的电气控制

国际标准编排法 以章为单位单独编码的参考文献放每章末，与节同层次。附录与参考文献与“1”同层次者，放末章之后。矿山机械设备电气控制 矿山机械设备电气控制是煤矿电气自动化、矿山机电专业重要的专业课程教材，教材内容主要包括：矿山机械电气控制能力基础，电气控制基础知识、采煤机械电气控制、煤矿掘进装载机械电气控制、井下运输设备电气控制、矿山提升设备电气控制、矿山排水设备电气控制、矿山主通风机电气控制、矿山空气压缩机电气控制。选用内容力求适用最新，讲授方法：力求理论正确、思路清晰、简明扼要理论密切联系实际，教材以矿山机械设备电气控制常用基本电路为基础、由浅入深主要讲授当前煤矿普遍采用的电气控制电路结构、工作原理、选型计算、维修维护、运行管理等内容，教材采用、执行有关国家、行业最新专业技术标准及图形文字符号，讲授当前煤矿最新设备的电气控制理论及技术，以培养具有、改革创新、满足当前矿山机械设备电气控制专业技术人才为目标、以培养煤矿对矿山机械设备电气控制高技能应用型技术人才的要求为目的。读者对象： 矿山机械设备电气控制是煤矿电气自动化、煤矿机电专业主干核心课程，可供煤炭行业同类本科及高职院校借鉴和使用，也可作为煤矿企业从事机电技术领域工作的工程技术人员，技术工人的培训教材和参考书。 内容提要1、电气控制基础知识2、采煤机械电气控制3、煤矿掘进机械电气控制4、井下运输设备电气控制5、矿山提升设备电气控制6、矿山排水设备电气控制7、矿山主通风机电气控制8、矿山空气压缩机电气控制 目 录一、 课程性质 矿山机械设备电气控制系统运行维护与检修 是矿山机电专业必修的一门专业核心课程，也是培养学生面向矿山通风、压气、排水、提升、运输等设备的电气操作、运行、维修维护等机电岗位服务的专业课程， 具有很强的知识性、技能性和实践性。学生通过对本课程的学习，可以掌握煤矿大型设备的运行管理、维护检修的理论知识与专业技能，为毕业后从事煤矿企业的维 修电工、机电区队技术员等岗位工作打下良好的基4. 井下运输设备的电气控制 本节主要介绍带式输送机、刮板输送机的电气控制的用途、性能特点、常用控制设备型号含义、主要技术结构、主要技术参数、电路工作原理日常维护维修及操作使用方法等知识。 本节培养的能力与技能：能根据使用场所和矿用电气设备的用途、结构、性能特点合理选择矿用带式输送机、刮板输送机电气设备的类型；能够根据矿用电气设备的结构、性能、电路原理，分析、判断并处理电气故障；能正确合理地使用、维护、操作、检修矿用电气设备。4.1 带式输送机输送机的电气控制4.1.1 概述带式输送机已经成为煤矿主要的生产运输设备,是煤矿最理想的高效连续运输设备，与其他运输设备（如机车类）相比，具有输送距离长、运量大、连续输送等优点，而且运行安全、可靠，易于实现自动化和集中化控制，尤其对高产高效矿井，带式输送机已成为煤炭开采机电一体化技术与装备的关键设备。带式输送机主要特点是机身可以很方便的伸缩，设有储带仓，机尾可随采煤工作面的推进伸长或缩短，结构紧凑，可不设基础，直接在巷道底板上铺设，机架轻巧，拆装十分方便。当输送能力和运距较大时，可配中间驱动装置来满足要求；见图41 煤矿DSJ系列可伸缩带式输送机实物图。根据输送工艺的要求，可以单机输送，也可多机组合成水平或倾斜的运输系统来输送物料。煤炭在生产过程中，煤炭从采掘工作面顺槽、巷道到盘区运输巷道、运输大巷、主运输巷道、到地面煤仓生产过程中、大多数煤矿采用带式输送机完成煤炭的运输任务。一个采区内的带式输送机总数往往可达十几台。根据煤矿安全规程带式输送机应有专人操作；如果采用一人控制一台输送机的方式占用了大量人员。而且输送机线的起动停止需要提前发信号，时间较长，工作配合得不好，信号出现失误，还容易发生事故。为了精简人员，提高劳动生产率与生产安全，输送机线最好采用集中控制。图41 煤矿DSJ系列可伸缩带式输送机实物图 按照煤矿安全规程要求带式输送机必须设置主要用来监测输送带速度、轴温、烟雾、堆煤、横向撕裂、纵向撕裂、跑偏、打滑、电机运行状态、煤仓煤位等，并实现逆煤流启动，顺煤流停止等闭锁控制和安全保护、地面远程调度与控制、输送带火灾监测与控制等功能的系统。 带式输送机具有长运距、大运量、连续输送等优点, 且运行可靠, 易于实现自动化集中控制。带式输送机已成为煤炭高效开采的关键设备。当前我国煤矿带式输送机向长运距、高带速、大运量、高电压、大功率的方向发展。4.1.1 煤矿用带式输送机的电气控制方式 带式输送机专用电动机带式输送机目前正朝着大功率、高电压、长距离、大运量、高速度方向发展,单机总功率达到5000kW、输送长度达到10km 以上、运量超过5000t/h、运行速度超过56 m/s 的带式输送机已经在煤矿得到实际应用。对于大型带式输送机,除了要求合理确定驱动功率、数量与布置形式外,还必须解决输送机的启动问题。启动过程是一个加速过程,其加速度由零增加到最大又下降到零,输送带发生黏弹性变形,处于不稳定状态而产生动张力。带速越高、启动时间越短,动张力也就越大,造成的瞬时冲击也越大,严重时将会损坏输送带与其他原部件。如果有足够长的启动时间,并对启动速度加以控制,使动张力降至最低,就可消除瞬时冲击。如何合理地选择大型带式输送机的启动方式,成为煤矿用带式输送机的电气控制方式面临的实际技术问题。4.1.2 带式输送机对电气控制的要求 带式输送机的驱动功率大，大运量、长距离有时需用多台电动机驱动，且多采用中、高压供电，因此在对电机的驱动控制方面有着许多更高的和特殊的要求，主要有以下几点： 4.1.1.1 电机的启动电流要小，以减少对电网造成大的冲击，避免造成输送机重载启动困难和对传动设备的猛烈冲击；同时减小对电网上其他设备正常工作的影响。4.1.1.2 电机的启动力矩要大，特别是要保证重载启动时有足够的力矩。4.1.1.3 动控制装置长期运行的可靠性要高。4.1.1.4 多电机驱动时功率平衡的精度要高。4.1.1.5 保证多电机驱动时各电机速度同步的精度要高。4.1.1.6 起、制动过程要平稳，以避免胶带和滚筒之间的打滑现象。4.1.1.7 驱动控制方式有利于节能降耗。4.1.1.8 使用方便，维护成本低，提高整个系统的运营效益。4.1.3 带式输送机直接启动的电气控制设备（矿用隔爆型电磁启动器）带式输送机通常采用YBS(DSB、JDSB)系列带式输送机用隔爆型三相异步电动机及YBSD系列矿用隔爆型双速三相异步电动机配套；其直接启动通常采用矿用隔爆型电磁启动器（图42 矿用隔爆兼本质安全型真空电磁起动器外形实物图）控制。这种电磁启动器是一种低压组合电器， 保护器采用了先进的微处理器，高精度的数据处理及先进的保护算法、保护精度高，反应速度快；能完成漏电闭锁、欠压、过压、三相不平衡、过载、短路、风电闭锁、瓦斯闭锁等多种保护功能。 采用44汉字字符液晶显示器，配合菜单式人机交互界面，操作直观简便；运行时实时显示当前三相电流和系统电压及开关运行状态，显示信息丰富。各项保护功能参数均可以通过菜单选择调整，适用范围广，保护精度高。 具有“记忆”功能，每次调整的各项保护功能参数均记忆保存，下次送电或系统复位时自动提取上次设定的参数，而且保护器还能记忆当前故障信息。 保护器具有软硬件自检功能，如有问题，系统给出相应的出错信息。通过门板上钮子开关的拔位可以方便执行远控、近控功能。可选择数据通信接口与控制系统联接，根据用户通讯协议要求可以配备通信接口；由于它控制方便、保护完善，所以在煤矿井下广泛使用。4.1.3.1 矿用隔爆型电磁启动器控制的原理：如图4-4所示 ；它可以实现：（1）近控（就地控制）： 利用起动器自身所带的起动和停止按钮来控制电动机，称为近控。（2）远方控制： 外接按钮控制，用于集中控制，维修时用。（3）连锁控制： 它是一种让多台机械，按一定的顺序起动的控制方法。 图42 矿用隔爆兼本质安全型真空电磁起动器外形实物图4.1.3.2 型号组成及其代表意义4.1.3 .3 总体结构及主要元器件的作用起动器的隔爆外壳呈方形，见图43 矿用隔爆兼本质安全型真空电磁起动器外形结构图： （1） 用4只M12的螺栓与撬形底座相连，隔爆外壳上、下两个空腔，分别为接线腔与主腔；接线腔在主腔的上方，它集中了全部主回路与控制回路的进出线端子，主回路电源进线端子上罩有防护板；接线腔两侧各有两个主回路进、出线喇叭口，可引入电缆外径为28-63的电缆；控制线引入装置可通过外径923的电缆。主腔由主腔壳体与前门包容组成，主要装有主体芯架和隔离换向开关，前门采用快开门结构。（2） 前门上装有起动按钮SB、停止按钮SBS以及保护器整定按钮，设有SB3漏电试验按钮、SB2短路试验按钮。图43 矿用隔爆兼本质安全型真空电磁起动器外形结构图4.1.3.4 工作原理(见图44 矿用隔爆兼本质安全型真空电磁起动器电路原理图)（1） 起动前：单机远控：远控按钮按图示分别接开关的51、52、53接线端子，双机（或多机）联控：本机的43、44、45、35、48分别与下台的52、53、51、46、47按图示对应联接；本机的远控按钮按图示接51、52、53，钮子开关SA为远、近控选择开关；单机、联控选择开关拨位后，内部参数设置为联机，根据选取的控制方式，确定SA的倒向，近控按前门起动按钮即可，远控必须按电气原理图接按钮开关，合上换向开关，控制变压器有电，说明控制电源有电，正常情况下保护器触点吸合为起动作好准备。（2） 起动：双机联控：本台和下台的SA都打到远控位置，本台设置为联控，下台设置为单机，进入双机联控运行，在此期间只要有1台起动器因故停机，则另一台起动器将自动关机；如果在起动过程下台未正常起动，则本机也自动关机，这些功能特别适合大功率双机驱动的刮板运输机和其他联动工作机械，（联控时控制电缆最大长度不大于300m）；单机（远控）与（近控）：过程与双机联控基本相同，只不过是与下台无关而已。（3） 停止：故障停止，在工作中一旦发生失压、欠压、三相不平衡、过载、短路等故障，则保护器接点BH断开KA线圈无电释放KA-1断开KM线圈失电KM主触头断开电机断电停止；人工停止：按动前门上的停止按钮SBSKA线圈无电释放同时KM线圈失电KM主触头断开电机断电停止；按下起动器外壳右侧的紧急停止按钮SBS1也可以停止接触器，达到紧急停机的目的。（4） 起动器具有失压、欠压、三相不平衡、过载、短路、漏电闭锁等保护功能和相应的故障显示以及电源、运行、联控等工作状态显示；多台起动器正序延时起动，逆序停止直至第1台；起动器设有试验开关，可在运行前对控制线路和保护线路进行检查，起动器工作制为8小时工作制，操作频率在120次/小时之内。图44 矿用隔爆兼本质安全型真空电磁起动器电路原理图4.1.3.5 主要技术参数(1) 额定工作电压：380V、660V、1140V。(2) 额定工作电流：200A、315A、400A。(3) 额定工作制：断续长期工作制。(4) 操作方式：电动合闸、电动分闸。(5)主要参数与电缆外径见表4-1。表4-1产品型号额定电压（V）额定电流（A）控制电动机最大功率（kW）引入电缆外径（，mm）重量（kg）380V660V1140V主电路控制电路QJZ2-200380、660、114020010016520028-639-23225QJZ2-315315155260315QJZ2-4004002003304004.1.3.6 起动器保护功能的特性参数(1) 额定电流工作值：本保护器有极宽的额定电流范围，整定范围从5400A。额定电流小于60A时，调节步长为1A；大于60A时，调节步长为5A。(2) 欠压保护：保护可整定为5085额定电压值，动作时间为1S240S可调；过压保护：保护可整定为110130额定电压值，动作时间5S。(3) 过载保护：动作时间见表4-2。表4-2过载倍数动作时间起始状态复位方式周围环境温度1.052h不动作冷态+201.20520min热态手动+201.5013min热态手动+206.00816s冷态手动+20(4) 短路保护：保护可整定为(510)倍额定电流，动作时间40mS400mS可调，复位方式为手动。短路闭锁：当可选择“打开”、或者“关闭”。打开该功能时，当短路电流大于10倍的额定电流时，保护器“故障报警”，但并不分闸，由上一级的馈电开关来分断（以防止通过接触器分断，导致接触器烧毁），直到检测到三相电流都已经低于10倍的额定电流时才分闸闭锁。关闭该功能时，只要实际电流超过设定的短路电流，短路保护就会动作。(5)保护器的（漏电）故障，是指漏电闭锁而言，指起动器在吸合前对其负荷线路的对地绝缘进行检测，若低于漏电闭锁动作值7k+20%（380V）；22k+20%（660V）；40k+20%（1140V），漏电闭锁动作时间200ms，则起动器拒绝起动。(6)三相不平衡：不平衡系数在5085之间整定，若设为100，则不动作，动作时间为1S240S可调。若不平衡率超过95，则显示断相故障。动作时间精度5%。(7) 有过电压吸收装置。(8) 瓦斯闭锁：可选择“开关量开动”或“开关量闭动”，也可将该功能关闭。一旦故障动作后，“开关量”正常时保护器自动解锁。(9) 风电闭锁：可选择“开动”或“闭动”，也可将该功能关闭。解锁延时020S可调。4.1.3.7 使用与操作方法(1)按电气原理图或接线腔接线图连接好电源线、控制线以及相关配件。(2)按电气原理图或接线腔接线图检查连接线是否正确，确保无误后可送电。(3) 给起动器送电后，再合上外壳右侧中部的隔离开关，合上隔离开关后观察窗就有相应的显示，如没有故障显示，就可以进行起动、停止操作；若有故障见故障分析表，排除故障后再进行起动、停止操作。4.1.3.8 故障分析及排除故障现象原因分析排除方法备注上电后保护器无正常显示1.保护器上电后会完成完备的自检工作，在自检的过程中出现CPU死机现象。2.保护器无电源输入。3.保护器内部因某种原因损坏。1.重新上电，等待保护器重新启动。2.检查保护器电源是否正常供电（包括变压器、开关电源等）。3.更换整台保护器。接触器发生抖动1.真空接触器整流桥损坏。2.控制变压器有匝间短路。3.电网电压不稳定。1.检查整流桥并更换。2.检查控制变压器是否有损坏并根据实际情况进行更换。3.线路过长及移变容量。近控起动不了1.变压器故障及FU2保险管熔断。2.保护器漏电闭锁保护。1.起动、停止按钮触点接触不好；远近控选择开关故障。2.线路出现开路。3.中间继电器KA出现故障。4.保护器（未正常提供保护点）故障。5.本安插件故障。1.检查各按钮，选择开关；检查线路，必要时，更换开关。2.检查起动回路和插头接触是否良好。3.中间继电器KA出现卡拌现象；更换继电器。4.检查保护器接线，必要时更换保护器。5.更换本安插件。远控启动不了1.同近控。2.远控起动、停止按钮故障。3.远控、近控钮子开关线路接触不好。1.同近控。2.检查远控起动、停止按钮有无卡拌现象。3.检查钮子开关处接线；必要时，更换钮子开关。短路、过载不动作1.电流互感器故障。2.保护器故障。3.参数整定错误。1.检查电流互感器是否完好，线路是否接通无误；针对检查结果，更换或接通线路即可。2.更换保护器。3.重新按负载要求设置。运行过程中经常跳闸1.参数整定错误。2.保护器故障。3.经常显示过载故障。4.电流互感器故障。1.换负载要求重新整定。2.更换保护器。3.检查电网电压实测负载电流情况。4.检查电流互感器及电流信号的输入线路。无漏电闭锁保护功能1.起动器是否接地良好。2.保护器故障。1.检查起动器的接地情况。2.更换保护器。4.1.3.8 日常维护、保养（1） 使用与维护过程中，应防止隔爆面碰撞或锈蚀，定期检查、隔爆面、开关接线情况、有无松动、接触不良、电气间隙、爬电距离不够等问题；定期中性凡士林涂油。（2）定期进行保护的整定及试验。（3）定期检查运行参数记录，判断及采取相应措施等。（2）在维修过程中，“严禁带电开盖”，必须断电后开盖。4.1.3 煤矿用带式输送机保护控制装置4.1.3.1 概述煤矿用带式输送机保护控制装置（以下简称控制装置）见图45 煤矿用带式输送机保护控制装置外形实物图，他的设计是以煤矿安全规程为依据，结合生煤矿带式输送机综保产品的实际进行设计的新产品，用于对煤矿井下胶带（刮板）机进行保护监控；利用先进的单片微机技术，对胶带运输系统进行实时监控，对胶带机运输系统实现集中控制和单台控制，配用胶带纵向撕裂传感器、速度传感器、烟雾传感器、温度传感器、煤位传感器、跑偏传感器、紧急停车开关、洒水装置等器件可实现低速、打滑、断带、煤位、跑偏、急停、胶带纵向撕裂、超温、烟雾等保护，并可在温度或烟雾保护停机的同时实现超温（烟雾）自动洒水降温。本装置具有双电机拖动延时启停控制功能、台数显示和故障种类指示功能。本装置具有声光报警、语言通讯、语言预警和语言事故报警功能，语言报警不但能报出故障性质，而且能报出发生故障的皮带机号，另外具有打点联络功能，通讯具有较好的抗背景噪声的能力，通讯声音清晰。本控制装置还可以用于其它场合的带式运输系统的保护监控。装置主机结构紧凑，性能可靠，安装使用方便。 图45 煤矿用带式输送机保护控制装置外形实物图4.1.3.2 基本参数（1） 控制装置额定输入电压：AC127 (36)V；额定输入电流：AC 0.10 (0.35)A；允许电压波动范围（75%110%）Ue，Ue为额定电压。（2） 控制箱输出本安电源本安输出最高开路电压：DC 12V；最大工作电流400mA。本安输出最大短路电流DC4mA，过流保护整定值930mA。（3）控制箱继电器输出接点容量：127V/0.8A或36V/2.5A。（4）控制装置配接传感器的额定电压：DC12V。（5）工作方式：连续工作方式。4.1.3.3 型号组成及其代表意义4.1.3.4 要功能和技术参数控制箱是本系统的主要设备，通过选择不同的工作方式完成单独控制和集中控制。控制箱用于集中控制时，要求皮带运输距离不大于10千米的运输系统。集中控制时具有连锁功能，即某一台停机时，向其供煤的皮带机连锁停机；起动时具有逆煤流延时顺序起车功能，逆煤流起动延时时间10秒。在集控或单控方式下，本装置都有起车延时功能、语音预警功能、双电机拖动延时启停控制功能、故障停车保护功能、超温烟雾洒水控制功能、台数显示和故障种类指示功能、故障语音报警功能、故障自锁及复位功能、全线系统状态对位显示功能，全线联系及对讲功能。(1) 时间为：10秒（起车预警时间）；(2) 间为：7秒。(3) 行速度低于额定速度（2m/s）的50%以下时，反时限延时小于10秒停车并发出声光报警信号。1.磁力启动器 2.带式输送机保护控制装置 3.洒水喷头 4.张力保护 5.开停保护 6.烟雾保护 7.堆煤保护 8.煤仓 9.温度传感器 10.磁钢 11.速度传感器 12.跑偏传感器 13.急停传感器 14.撕裂传感器 15.阻燃胶带图46 煤矿用带式输送机保护控制装置传感器安装布置图(4)带机完全打滑或断带时，延时小于23秒停车。(5) 关或沿线紧急停车开关接通时，延时小于2秒停车。(6)当电极式煤位探头与堆煤之间的煤电阻小于12M或煤位开关接通时，延时小于2秒动作。(7)当跑偏传感器获得信号时，延时小于2秒保护停车。(8)当纵向撕裂传感器获得信号时，延时小于2秒保护停车。(9)当温度（在40100范围内可根据用户要求整定）传感器获得信号时，延时小于2秒保护停车；并启动洒水装置洒水。(3)胶带或煤产生烟雾时，烟雾传感器在产生烟雾点下风处适当位置获得信号动作时，延时小于2秒保护停车；并启动洒水装置洒水。(11)热释红外传感器获得信号时，延时小于2秒停车。(12)种故障在本台上均有相应的显示，同时发出语音报警和声光报警，保护后均处于故障自锁状态，只有按下停止按钮后，才能恢复正常。在保护故障存在时，相应发光二极管常亮，保护故障去除后，相应发光二极管闪亮，故障解除并按下复位按钮后，恢复初始状态。(13)机通过话筒可以实现单功对讲，同时发出联系打点，具有声光信号的功能。4.1.3.3 结构简介 装置控制箱由隔爆腔和本安腔两部分组成。隔爆腔中装有电源控制板，箱体设有四个进出口，左侧的接线喇叭口分别为交流36V或127V电源输入口，及执行继电器接点控制主拖动电机一的输出口。右侧喇叭口作为控制主拖动电机二、超温洒水电磁阀的控制输出口。本安腔安装在隔爆箱下部并与隔爆腔固定成一体，其内部安装有主控板、显示控制板、接线板及扬声器。面板上设有按钮5只，左右两侧共有8只接线喇叭口，其中两只作为集控时联机使用，其余作为电控箱传感器的接线口用。4.1.3.5 结构示意图： 图47 煤矿用带式输送机保护控制装置外形实物图4.1.3.4电路原理及工作过程4.1.3.4 本安电源电路工作原理：交流36V或127V接入电源板J2的相应端子上，经由熔断器F送到变压器B1输出交流18V电压，经D1D4整流，C1、C2滤波后，送给U1、U2等元件组成的双重过流过压保护电路，输出12V的本安电源，经接线端子J11、J12送出到本安腔内供给本安电路及各种传感器。4.1.3.4工作过程及原理：以集控为例说明，单控与集控过程相似。a. 参照原理图及接线示意图接好线，检查接线无误后接通电源，电源指示灯亮，表示本安电源电压+12V正常，点动打点按钮，各台喇叭发出“笛笛”声响，通讯应能正常通话联络。b. 按动启动按钮，开始启动起车预警信号，经过47秒的延时后，预警结束，主拖动电机一启动旋转，台数指示亦因为有了取样输入，则显示已启动的台数，经过12秒的延时，主拖动电机二启动旋转（无电机二的皮带机，本控制端口不接），胶带运行速度指示灯随导向滚筒的转动也在不停地闪亮。c. 当本台启动完毕，本台通过集控端口，向下一台主机输出一高电平信号，下一台主机接收到信号后，开始起车，同时显示本台所处集控中的位置。最后一台起车完毕应显示1，往前依次显示2、39本控制箱主控板上的接线排都有文字标明，可以直接与相应的传感器连接，当任何一种保护动作时，相应发光二极管发光，同时实现保护停机并进行语言报警，当为温度、烟雾保护时，电磁阀控制继电器动作，电磁阀进行洒水。并同时实现故障闭锁，在故障解除后，按下停止按钮，主机才能回复到正常的监控状态。d. 低速保护动作原理：当胶带机运行速度低于额定带速的50%以下时，速度传感器的通断频率随胶带机速度降低而降低，使C16通过R35放电时间大于通过U8B、D4、R36的充电时间，从而使C16上的电压逐步降低，当低于U8A负端预先设置的基准电压时，U8A的1脚输出由高电平翻转到低电平，光电耦合器U4D发光导通，单片机检测到速度保护，则立即进行语言报警并实现保护停机。按下停止按钮后，主机才能恢复到正常的监控状态。e. 各种保护动作时本机也都有发光二极管显示，故障解除之前常亮，当故障解除后，发光二极管闪亮。以此比较，来判断故障是否解除及故障的种类等。f. 当本台停机时，本台和其后的各台立即停车。g. 通讯部分， 送话方按下“通话按钮”则可向对方讲话；松开则受话（即正常状态）。本电控箱用于单台控制时，其工作过程和现象与集控时单台所表现的相同，可参照有关图表理解。附：本控制装置配套传感器的说明与安装1速度传感器：它是将胶带（不是电机）的运行速度检测出来，变成电脉冲信号给保护装置，使保护器能够根据速度大小来确定运行状态。 图45 煤矿用带式输送机保护控制装置外形实物图由于导向滚筒恰好可以反应胶带的运行状况，因此可以将滚筒端盖的螺钉拧下，通过磁铁的安装孔，将其固定在导向滚筒端盖上，再把导向滚筒的轴承座固定螺钉拧下，把速度传感器固定上，这样磁铁随导向滚筒每转一周就经过传感器一次，通过磁力作用，送入一个脉冲信号给保护器，同时速度灯亦闪烁一次。2煤位传感器：推荐使用煤位开关作为机械式煤位传感器使用, 煤位开关的安装使用方法见所选用的煤位开关使用说明书；也可以使用煤电极式煤位传感器。3跑偏传感器：本保护器所用的跑偏传感器型号为BPQ-1型防跑偏开关，常态为断开状态，动作时闭合，安装据实际而定。4撕裂传感器配本厂生产的GVY-2K矿用本质安全型胶带纵向撕裂传感器，详见其说明书。5急停开关配KHJ-3/24矿用本质安全型急停开关，动作时闭合。6温度传感器：配我厂生产的GW40-K型温度传感器，它是通过感触被测物的被测点温度，将被测物的温升值反应给保护器，如被测物的被测温度高于预先整定值，它将驱使保护器停机保护。出厂时保护动作温度值整定分422、653、783、252四档，用户可根据现场需要选择其中一档。安装方式视安装位置而定，详见我厂生产的GW40型温度传感器使用说明书。7烟雾传感器：配本厂生产的GGQ0.1(A)型烟雾传感器，安装时将其悬挂于机头下风处。详见我厂生产的GGQ0.1(A)型烟雾传感器使用说明书。8载人保护利用我厂生产的GUR5热释红外传感器实现，热释红外传感器安装时逆煤流对准上皮带。详见我厂生产的GUR5热释红外传感器使用说明书。 9电磁阀安装：将电磁阀固定于两滚筒旁边的皮带大梁上，接出喷头，以水能喷到两滚筒上为准，也可根据实际情况接到需要喷水的地方。 图45 煤矿用带式输送机保护控制装置外形实物图4.1.3.5 安装与检查 1本控制箱外配连接电缆需用YZW型30.7510.75外径10.5mm或3111外径10.8mm的通用橡套电缆，也可选用其它型号，外径10mm左右的四芯橡套电缆，但外径不得大于13mm。2传感器的配置及安装见附1传感器部分和相应传感器的使用说明书。3各种方式接线见接线示意图，接线板上都有文字标明，可以直接与相应的传感器、控制电路、交流电源相接。4本控制箱用于刮板输送机集控保护时，传感元件用户可根据实际情况选用，速度传感器要以能反映刮板的运动速度为宜。5运输系统的给煤机也要参与集控时，由于给煤机只需有联络信号和煤位保护，故只需将速度保护功能去掉，只要把主板上的SW2开关的1、2、3拨在OFF状态，4可拨在ON状态（试验按钮为烟雾试验用）即可，而其它功能正常。6低速保护试验：皮带机启动后，速度灯（绿色下）应间断闪亮，按下面板“试验”按钮后速度指示灯长亮，自保延时之后应立即停车，表明此功能正常。这时主板上SW2速度设置开关状态为：1、2为ON，3、4为OFF状态。7煤位保护试验：用煤位探头触煤或机头挡板，煤位开关倾斜大于15时，应立即停车，煤位灯亮，发出声光报警信号。8跑偏保护试验：将跑偏开关扳动，使里面常开触点闭合，应立即停车，跑偏灯亮，发出声光报警信号。9急停开关试验：拉动急停开关立即停车，急停灯亮，发出声光报警信号。10撕裂保护试验：人为在传感器上撒煤（约4gcm2），应立即停车，纵撕灯亮，发出声光报警信号。11烟雾保护试验：可在井上试机时人为设置烟雾环境试验调整。12温度保护试验：井上试机时将温度传感器中温度整定分档开关拨至“4”位置（252），用手捏住温度感应头，即可进行温度保护实验，温度保护停机时温度灯亮，发出声光报警信号。13载人保护试验：可在井上对热释红外传感器进行保护测试。14当控制箱本身出现故障，又来不及检修或更换时，为不影响生产，作为应急措施，可按住本台磁力开关起动按钮，强行运转。在出现传感器等故障时，可把应急开关拨在应急位置，起停电控箱进行控制，（此功能又称为甩保护）。15胶带机各种保护安装完毕后，需经认真检查接线没有错误后，方可通电试运行，一切正常后再投入使用。16在正常使用情况下，每班交接时应进行低速打滑保护、煤位保护功能试验，以保证皮带机最基本保护和控制功能正常运行。17其它保护功能要定期试验。 4.1.3.5 常见故障分析及解决办法1、安装或维修时首先要判断是控制箱还是关联设备或传感器的故障。2、用万用表检查交流是否正常、直流12V电压是否正常，从而确定故障范围。3、维修一般采用更换电路板的方法，较为方便。故障现象原因分析解决办法不能正常起车，出现低速保护速度指示灯间断闪亮，频率较低或根本不亮，可能是磁控传感器离磁铁过远，磁铁退磁或磁控传感器损坏调整磁铁与磁控传感器位置，更换磁铁或磁控传感器接通电源，就出现故障报警，按停止按钮不能复位本保护故障指示灯是否常亮，如灯常亮，则表明该项保护起作用，保护故障仍然存在，所以按停止按钮不能复位按故障种类查明故障原因并排除故障，重点看电缆是否短路，传感器是否损坏。皮带机不能启动电源控制板上的主电机控制继电器不吸合，但这时可以语音预警，但不能起车更换电源控制板按下启动按钮后无语音预警现象，启动按钮损坏查启动控制按钮是否损坏，按钮损坏更换按钮，否则更换主控板磁力开关本身故障检修磁力开关启动但不自保控制K端子是否接集入将控制K端子接集入显示不正常完全无显示电源控制板损坏更换电源控制板个别数码管或发光二极管不亮数码管或发光二极管损坏，更换显示板语言警示、通讯不正常送不出话，话筒损坏或送话电路损坏更换话筒或更换通讯板静态和通话时噪音大1 地线接触不良2 通讯板静噪电路损坏1 查地线使地线接触良好2 更换通讯板没有或接受不到语音信号1 喇叭损坏2 传输线开路3 通讯板功放电路损坏1 更换喇叭2 查传输线，使保持通畅3 更换通讯板4.1.3.6 维护与保养 控制箱在使用过程中，应注意检查装置运行状态有无异常。1、周围环境是否符合要求。2、控制箱显示有无异常情况。3、有无异常声音、异常振动、异常气味等问题。4、有无过热现象。5、各紧固件、防松装置、接地装置有无松动脱落现象。6、应经常注意防爆面的保养，测量隔爆面间隙不能超过 0.35mm，并及时补涂防锈油。十一、使用注意事项1、控制箱及其配接各设备接完线后，应检查连线是否正确，有无漏接和短路现象，接地装置应牢靠。2、安装时切勿使用兆欧表测量进出线相间电阻，以免损坏内部元器件，如需测量进出线相间电阻，可用万用表测量。3、检修时不得随意更改本安电路及其关联的规格、型号及电气参数。4、只能与说明书中规定的设备配接使用，若配接其它设备则需经防爆检验。4.1.4 带式输送机软启动的电气控制设备4.1.4 .1 QJR系列矿用隔爆兼本质安全型交流真空软起动器(1) 主要用途及适用范围本系列起动器主要用于额定电压380V、660V或1140V，在交流50Hz，额定功率在100400千瓦范围内的矿用隔爆型三相异步电动机的控制，使电动机在任何工作情况下均能频繁起动、保护拖动系统，减少起动电流对电网的冲击，保证电动机可靠的起动，控制方式可就地控制和远方控制，并可在停机时进行换向。 图45 矿用隔爆兼本质安全型交流真空软起动器外形实物图1.1.1 智能化数字式，单片机控制。1.1.2 选用特制的模块，具有自诊断功能，具有限流起动与电压斜波等控制。1.1.3 脉冲突跳功能：用于超高静止摩擦负载。1.1.4 泵控制：6条曲线可选，可防止软起动时的过水压及停止的水锤现象。1.1.5 保护功能：过压、欠压、断相、漏电、过流、短路、过热、起动时间长、限流时间过长等自动保护功能。1.1.6 可选择数据通信接口与控制系统联接，根据用户需要可以配备RS-485通信接口。1.3 使用环境1.3.1 海拔高度不超过2000米；周围环境压力为80kPa110kPa。1.3.2 周围环境温度-5+40。1.3.3 相对湿度不大于95（25）。1.3.4 在有爆炸性气体（甲烷混合物）的矿井中。1.3.5 无破坏金属和绝缘材料的腐蚀性气体的场1.3.7 无滴水及其它液体浸入的地方。1.3.8 安装类别为类。1.3.9 电网质量：1.3.9.1 输入电压波形为正弦波。1.3.9.2 输入电压幅值波动不超过额定值+10-25。1.3.9.3 电源频率波动不超过额定值的2。1.4 型号组成及其代表意义2.1 总体结构及主要元器件的作用 2.1.1 起动器的隔爆箱外形为长方体，主要有下箱体和上接线腔两部分，下箱体内装有抽屉式芯架，芯架安装在下箱体的导轨上，由紧固螺栓固定，上箱体由六个主接线柱分为两组进、出线，另外有3个七芯接线柱用来外接信号和远控及工作状态信号，上接线腔为隔爆接线腔；外壳的前门为平面止口式，当外壳右侧中部的机械联锁解锁后，可以抬起起动器左侧固定于铰链上的操作手把，将门抬起约30毫米后（注意不要过于抬高），前门即可打开；关门时，用手平提铰链上的手把，转动前门即可关闭（转动前门时，注意操作手把的抬起高度，避免操作手把上部凸轮与铰链顶撞）。 图45 矿用隔爆兼本质安全型交流真空软起动器外形实物图2.1.2 前门上装有起动按钮和停止按钮以及软停兼复位按钮，观察窗，能观察到电源、运行状态以及故障显示等。2.1.3 接线腔装有主电路进、出线电缆引入装置和控制电路进、出线电缆引入装置各4个；主电路线引入装置可通过外径为4278的电缆，控制线引入装置可通过外径923的电缆。2.1.4 腔内主要装有隔离换向开关QS，交流真空接触器KM，软起动，电流互感器TA，阻容吸收装置RC，控制变压器TC，千伏级熔断器GFU，以及控制回路元器件。2.2 工作原理2.2.1 软起动器的交流软起动部分是以反并联的三组大功率可控硅作为可控硅模块，其核心部件是采用特种双回路调节器；在电动机的起动过程中，可按用户要求预设的曲线对电动机进行自动控制，并保证起动器使其平滑可靠地完成起动过程；当电动机起动过程完成后，由调节器控制交流接触器吸合，短接所有的可控硅，使电动机直接投入电网全压运行。2.2.2 软起动器的电磁起动部分是由隔离换相开关、接触器组成；当软起动有故障时，将芯架上的旋钮置于直接起动位置，它就具有完备的电磁起动器功能。2.2.3 软起动器正常工作由交流软起动部分完成起动功能，电磁起动器部分完成分断功能。2.2.4 软起动器安装方便，只需将软起动器接于电机与馈电开关之间，如下图所示。2.2.5 使用前必须核对出厂电压与电源等级是否相同，出厂电压见出线腔盖标识 (注意：当断电切换电压时，电压接线端子接到相应的接线端子上，还需要将漏电插件打到相对应的档位)；X1、X2、X3为电源进线，D1、D2、D3接电动机，KM-1和KM-2为开关工作状态触点；KA3-1和KA3-2为抱闸信号触点。2.2.6 根据输送机的长度、张力、弹性延伸和弹性收缩，可调整起动曲线的数值及起动时间来保证输送带的起动加速度在规定的范围内平稳起动。2.2.7 软起动器的操作方式有两种：远控、近控。2.2.7.1 “远控”方式：将主腔的控制方式置于“远控”，当隔离换向开关闭合后，软起动器将由外部控制“起动”和“停止”。2.2.7.2 “近控”方式：将主腔的控制方式置于“近控”，当隔离换向开关闭合后，将由面板上“起动”按钮和“停止”按钮操作。2.2.8 软起动器的起动方式有两种：软起动、直接起动。2.2.8.1 “软起动”：将主腔的起动方式置于“软起”，当隔离换向开关闭合后，将由软起动器“起动”按钮和“软停止”兼复位按钮直接进行操作，此时，软起动功能起作用。2.2.8.2 “直接起动”：将主腔的起动方式置于“直起”，当隔离换向开关闭合后，将由软起动器“起动”按钮和“停止”按钮直接进行操作，此时，软起动功能不起作用电磁起动起作用。三、 产品主要技术参数3.1 主要技术参数3.1.1 额定工作电压：380V、660V、1140V。3.1.2 额定工作电流：200A、315A、400A。3.1.2 额定工作制：软起断续/电磁起动连续。3.1.3 操作方式：电动合闸、电动分闸。3.1.4 主要参数与电缆外径见表1。表1产品型号额定电压（V）额定电流（A）控制电动机最大功率（kW）引入电缆外径（，mm）重量（kg）380V660V1140V主电路控制电路QJR-200380、660、114020010016520042-789-23400QJR-315315155260315QJR-400400200330400(注：该软起动器控制以上鼠笼型电动机是在xcos=0.75的条件下，使用温度条件为-5+40。)3.1.5 最大电流过载倍数：6倍以下可调。3.1.6 起动时间：可调(最大60S)。3.1.7 冷却方式：自然冷却。五、 产品使用、操作方法5.1 使用前的准备和检查5.1.1 使用前应检查各电器元件，是否在运输途中受振损坏、脱落和受潮现象；如有上述情况发生，需经处理后方可使用。5.1.2 电源线必须与接线柱是否可靠固定，并保持规定的电气间隙与爬电距离。5.2 使用与操作方法5.2.1 按电气原理图或接线腔接线图连接好电源线、控制线以及相关配件。5.2.2 按电气原理图或接线腔接线图检查连接线是否正确，确保无误后可送电。5.2.3 给起动器送电后，再合上外壳右侧中部的隔离开关，合上隔离开关后观察窗就有相应的显示，如没有故障显示，就可以进行起动、停止操作；若有故障见故障分析表，排除故障后再进行起动、停止操作。六、 参数设定及调试6.1 使用与调试注意事项6.1.1 本系列起动器在使用过程中应定期检查真空管的真空度，粗略考核真空度的方法是将真空触头单独进行工频耐压值的测定；工频电压施压加在分断状态下的真空触头动、静导电杆之间（动导杆接地），将测量的工频耐压值与产品出厂时的试验电压（10千伏/1分钟）相比较，如低于7千伏，则不允许使用。6.1.2 在使用过程中，不可随意更改控制电器和操作机构的零部件，否则不能保证起动器可靠工作。6.1.3 用户如进行耐压试验，一定要将阻容吸收装置拆除，同时还要将电子保护组件和先导插件断开，否则会造成元件损坏，进行大电流试验时，应将控制变压器的一次侧(1140V或660V或380V)的二根线与主回路断开，否则会发生人身设备事故。6.1.4 软起动器两次软起动时间间隔不能小于5分钟，一小时内起动次数不大于12次。6.1.5 试验中严禁带电拔插电子插件，以免损坏电路。6.1.6 起动器接线腔两侧的进、出线引入装置及控制回路进、出线引入装置，暂不使用的均应用压盘、金属堵板和密封圈进行可靠密封；防爆接合面在使用中严禁碰伤，注意表面清洁，定期薄薄地涂上一层204-1型防锈油。6.1.7 应注意电源电压等级与起动器控制变压器原接线端电压等级是否一致，如需要改变电压等级时（详见本说明书注意事项第11.1.1条说明）。6.2 软起动的参数设定6.2.1 控制面板与操作：控制器共有5种工作状态，即：准备、旁路、故障、起动和停止；除起动和停止过程中仅显示电机电流外，其它状态下均可进入设备或帮助菜单。 图45 矿用隔爆兼本质安全型交流真空软起动器6.2.2.2 延时状态：准备或故障状态指示灯闪动表示间隔延时；显示dE且倒计时表示起动延时。6.2.2.3 起动和停止键：在软起过程中，显示器显示，指示起动电流值，此时只有停止键起作用，不能进入设置和帮助提示菜单，同时准备、运行、故障三个指示灯均不亮；在软停过程中，显示器显示，指示电机电流值，此时只有起动键起作用，不能进入设置和帮助提示菜单，同时准备、运行、故障三个指示灯均不亮；停止键兼有复位故障状态的功能。6.2.2.4 设置键：在非帮助状态下，按设置键进入设置菜单，显示F：；再按设置键，冒号闪动，表示可以修改冒号后面的参数；在冒号闪动时按确认键，若数据已被修改，则显示good，并连响两声，示新数据已被保存，然后退出；若不想保存新数据，则按设置键，冒号停止闪动同时恢复原来的数据，再按确认键退出；也可按停止键直接退出。6.2.2.5 确认键：在非设置状态下,按确认键进入帮助菜单,显示AC：(当电压等级为1140V时，显示：U1140),按增、减键可以查看故障信息，显示H1：；再按确认键退出；也可按停止键退出，在设置状态下，按确认键保存新数据并退出设置状态。6.2.2.6 增、减键：在设置菜单中，冒号不闪时按增减键可改变功能号；冒号闪动时按增减键则改变数据，按住增、减键超过1秒时，数据将快速连续增减；在帮助菜单中按增减键改变功能号及相应的提示信息内容；在旁路运行指示灯亮时，且未进入设置和帮助菜单，则显示A，表示电机运行电流，此时按增、减键，可依次选择显示P或H；其中P表示电机视在功率；H表示电机过载热平衡系数，当H指示值大于100%时，将过载保护，显示Err08。6.2.2.7 当数据大于999时，最后一位小数点亮，表示尾数+0。6.2.2.8 按键操作有效时将有声响提示，否则说明本状态下此键无效。6.2.2.9 控制面板采用超强抗干扰设计，允许外引距离大于3米。6.2.3 参数设置与说明：参数设备代码见表2。表2设 置 代 码 说 明代码名 称设定范围出厂值说 明F0起始电压30-7030电压斜坡模式有效；电流模式起始电压为40。F1软起时间2-60S16S限流模式无效。F2软停时间0-60S0S设为0时自由停车；一拖二接线时请设为0。F3起动延时0-999S0S用倒计时方式延时，设为0时不延时，立即起动。F4编程延时0-999S0S用于可编程继电输出。F5间隔延时0-999S300S过热解除时也延时；延时期间状态指示灯闪动提示。F6起动限制电流50-500280限流模式有效；电压斜坡模式限流值最大为400。F7最大工作电流50-200100F6、F7参数的输入方式由F8决定。F8输入显示方法0-31详细见P6页说明F9欠压保护40-9080低于设定值时保护。FA过压保护100-130120高于设定值时保护。FB起动模式0-510限流；1电压；2突跳+限流；3突跳+电压；4电力斜坡；5双闭环。FC输出保护允许0-420初级；1轻载；2标准；3重载；4高级。FD操作控制方式0-72设为7时禁止起动或停止操作，详细见P6页说明。FE重起动允许0-130详细见P6页说明。FF参数修改允许0-31详细见P6、P7页说明。FH通讯地址0-630用于多台软起动器与上位机多机通讯。FJ编程输出0-197详细见P5、P6页说明。FL软停限流20-10080详细见P11页说明。FP电机额定电流额定值用于输入电机标称额定电流。FU电机欠载保护禁止详细见P7页说明。备注：1、设置项F7最大工作电流是指允许电机在FP设置数基础上计算的可持续运行的最大电流，超时此值将做反时限热保护。2、设置状态下若超过2分钟没有按键操作，将自动退出设置状态。 3、在软起和软停过程中不能设置参数，其他状态下均可设置参数。6.2.4 可编程继电输出功能：可编程继电输出功能有两种工作方式，即可编程时序输出方式和可编程状态输出方式。6.2.4.1 设置项FJ为04（1014）时，可编程输出工作于时序输出方式，设定输出的起始时刻见表3。表3FJ设置的数值0（10）1（11）2（12）3（13）4（14）编程输出时刻发起动命令时开始起动时旁路运行时发停止命令时停机完成时6.2.4.2 此工作方式包含一个999秒定时器，由设置项F4设定；若F4不为0，则按设置项FJ设定的起始时刻开始计时，计时到则输出改变状态，若设置项F4为0则立即改变输出状态；该输出的复位时刻是在按F4设置时间延时结束且在准备状态下再维持1秒时。6.2.4.3 可编程时序输出方式是以一次起动过程为控制周期的，如果再次起动电机则自动中断上次编程输出过程并重新启动该过程。6.2.4.4 设置项FJ为59（1519）时，可编程输出工作于状态输出方式，设定的工作状态输出见表4。表4FJ设置的数值5（15）6（16）7（17）8（18）9（19）输出指示状态故障状态运行状态准备状态起动状态旁路状态6.2.4.5 可编程状态输出方式用于指示软起动器的工作状态，此方式下设置项F4设置的时间无效；设置项FJ出厂值为7，即指示软起动器的准备