《采煤機(jī)電控原理》課件

采煤機(jī)電控原理本課件將深入探討采煤機(jī)電控系統(tǒng)的原理和工作流程，介紹關(guān)鍵部件的功能和作用，以及系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)與維護(hù)。采煤機(jī)的發(fā)展歷程采煤機(jī)是現(xiàn)代煤炭開采的重要設(shè)備之一，其發(fā)展歷程伴隨著煤炭開采技術(shù)的發(fā)展而不斷演進(jìn)。從最初的人工開采，到機(jī)械化開采，再到現(xiàn)代化的智能化開采，采煤機(jī)不斷提升了開采效率和安全性。1智能化采煤機(jī)自動控制，遠(yuǎn)程操控2機(jī)械化采煤機(jī)提高效率，減輕勞動強(qiáng)度3人工開采效率低，安全性差隨著科技的進(jìn)步，采煤機(jī)將更加智能化，實(shí)現(xiàn)無人化開采，進(jìn)一步提高開采效率和安全性。2.采煤機(jī)的結(jié)構(gòu)組成割煤機(jī)割煤機(jī)是采煤機(jī)的核心部件，負(fù)責(zé)切割煤炭，并將其破碎成合適的尺寸。運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸機(jī)將割煤機(jī)破碎的煤炭運(yùn)送到地面或礦井內(nèi)的運(yùn)輸系統(tǒng)。行走機(jī)構(gòu)行走機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)采煤機(jī)的移動，確保其能夠在工作區(qū)域內(nèi)順利運(yùn)行?？刂葡到y(tǒng)控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)采煤機(jī)各部分的工作，保證其安全高效運(yùn)行。3.采煤機(jī)的工作原理切割煤炭采煤機(jī)通過旋轉(zhuǎn)的滾筒上的刀具切割煤炭，并將切割下來的煤炭送到皮帶上。輸送煤炭皮帶將切割下來的煤炭輸送到運(yùn)輸系統(tǒng)，然后運(yùn)送到地面或其他加工場所。移動采煤機(jī)采煤機(jī)在切割完一段煤層后，需要移動到下一個(gè)切割點(diǎn)，并重復(fù)切割過程。4.采煤機(jī)的主要電氣系統(tǒng)11.電機(jī)控制系統(tǒng)采煤機(jī)電機(jī)控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)控制電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度、方向，實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)的推進(jìn)、割煤等工作。22.液壓系統(tǒng)液壓系統(tǒng)負(fù)責(zé)提供采煤機(jī)的液壓動力，控制割煤機(jī)、推進(jìn)系統(tǒng)等動作。33.電氣執(zhí)行機(jī)構(gòu)電氣執(zhí)行機(jī)構(gòu)是電氣控制系統(tǒng)和機(jī)械部件之間的橋梁，將電信號轉(zhuǎn)換成機(jī)械動作。44.傳感器系統(tǒng)傳感器系統(tǒng)監(jiān)測采煤機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，將機(jī)械參數(shù)轉(zhuǎn)換為電信號，反饋到電氣控制系統(tǒng)。5.采煤機(jī)的電氣控制系統(tǒng)核心控制單元控制采煤機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，包括啟動、停止、速度調(diào)節(jié)等。傳感器系統(tǒng)監(jiān)測采煤機(jī)的工作參數(shù)，如速度、電流、壓力等。安全防護(hù)系統(tǒng)保證采煤機(jī)安全運(yùn)行，防止故障和事故發(fā)生。6.采煤機(jī)的監(jiān)測系統(tǒng)采煤機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)是采煤機(jī)安全高效運(yùn)行的重要保障。它通過各種傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測采煤機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，如速度、電流、溫度、壓力等。監(jiān)測系統(tǒng)將采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)，進(jìn)行分析處理，并根據(jù)預(yù)設(shè)的報(bào)警閾值，發(fā)出警報(bào)信號。監(jiān)測系統(tǒng)可以有效預(yù)防事故發(fā)生，提高采煤效率，延長設(shè)備壽命。7.電氣控制系統(tǒng)的功能安全保護(hù)電氣控制系統(tǒng)可以對采煤機(jī)進(jìn)行各種安全保護(hù)，避免意外事故發(fā)生。生產(chǎn)效率提高電氣控制系統(tǒng)可以自動控制采煤機(jī)的工作過程，提高生產(chǎn)效率。節(jié)約能源電氣控制系統(tǒng)可以優(yōu)化采煤機(jī)的工作狀態(tài)，減少能源消耗。降低成本電氣控制系統(tǒng)可以提高采煤機(jī)的工作效率，降低生產(chǎn)成本。電氣控制系統(tǒng)的組成控制柜控制柜是采煤機(jī)電氣控制系統(tǒng)的核心，包含各種控制元件、保護(hù)裝置和指示燈，用于控制采煤機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。傳感器傳感器用于采集采煤機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的各種參數(shù)，例如速度、電流、電壓、溫度等，并將這些信息傳遞給控制系統(tǒng)。電纜線電纜線用于連接采煤機(jī)各個(gè)電氣元件，傳遞電信號和電源，確保電氣系統(tǒng)正常運(yùn)行。執(zhí)行器執(zhí)行器接收控制系統(tǒng)發(fā)出的指令，驅(qū)動采煤機(jī)的各種機(jī)械部件，完成相應(yīng)的動作。9.電氣控制系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)采煤機(jī)電氣控制系統(tǒng)采用分布式控制結(jié)構(gòu)，包含多個(gè)子系統(tǒng)。每個(gè)子系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行，通過網(wǎng)絡(luò)連接，實(shí)現(xiàn)信息共享和協(xié)調(diào)控制。常見的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括總線型、星型和環(huán)形。選擇合適的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，可以提高系統(tǒng)可靠性和效率。電機(jī)控制系統(tǒng)電機(jī)類型采煤機(jī)主要使用交流異步電機(jī)和直流電機(jī)，可根據(jù)需求選擇合適的電機(jī)類型。控制方式電機(jī)控制系統(tǒng)通常采用變頻調(diào)速、矢量控制等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對電機(jī)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩的精準(zhǔn)控制。功能特點(diǎn)電機(jī)控制系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)電機(jī)起動、制動、過載保護(hù)、故障診斷等功能，確保電機(jī)安全可靠運(yùn)行。電機(jī)控制系統(tǒng)的組成主要組成部分電機(jī)控制系統(tǒng)主要由電機(jī)、驅(qū)動器、控制單元和傳感器組成。電機(jī)是采煤機(jī)的主要?jiǎng)恿υ?，?qū)動器負(fù)責(zé)控制電機(jī)的運(yùn)行，控制單元負(fù)責(zé)控制整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，傳感器負(fù)責(zé)監(jiān)測系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)?？刂圃黼姍C(jī)控制系統(tǒng)通常采用閉環(huán)控制方式，即通過傳感器監(jiān)測電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，并將數(shù)據(jù)反饋給控制單元，控制單元根據(jù)數(shù)據(jù)調(diào)整驅(qū)動器的輸出信號，從而控制電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。這種閉環(huán)控制方式可以保證電機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定，提高采煤機(jī)的效率和安全性。12.電機(jī)控制系統(tǒng)的工作原理1接收控制信號接收來自電氣控制系統(tǒng)的指令2控制電機(jī)運(yùn)行根據(jù)控制信號調(diào)整電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩3監(jiān)測電機(jī)狀態(tài)通過傳感器獲取電機(jī)電流、電壓等信息4反饋運(yùn)行信息將電機(jī)狀態(tài)信息反饋給電氣控制系統(tǒng)電機(jī)控制系統(tǒng)是采煤機(jī)的重要組成部分，負(fù)責(zé)控制采煤機(jī)的驅(qū)動電機(jī)。通過接收電氣控制系統(tǒng)的指令，電機(jī)控制系統(tǒng)能夠控制電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)需要調(diào)整電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。同時(shí)，電機(jī)控制系統(tǒng)還能夠監(jiān)測電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)反饋信息給電氣控制系統(tǒng)，確保電機(jī)安全可靠運(yùn)行。13.液壓系統(tǒng)液壓泵將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液壓能，為系統(tǒng)提供高壓液壓油。液壓馬達(dá)將液壓能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，驅(qū)動采煤機(jī)的行走和旋轉(zhuǎn)。液壓閥控制液壓油的流量和方向，實(shí)現(xiàn)對采煤機(jī)的動作控制。液壓缸利用液壓油的壓力推動活塞運(yùn)動，產(chǎn)生推力和拉力，執(zhí)行采煤機(jī)的各種動作。14.液壓系統(tǒng)的組成11.液壓泵為液壓系統(tǒng)提供動力，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液壓能，用于驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)。22.液壓閥控制液壓油的流量、壓力和方向，實(shí)現(xiàn)對執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動作控制。33.液壓缸將液壓能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，用于驅(qū)動采煤機(jī)的刀盤、行走機(jī)構(gòu)等。44.液壓油作為液壓系統(tǒng)的傳動介質(zhì)，傳遞能量并潤滑系統(tǒng)，確保系統(tǒng)正常工作。15.液壓系統(tǒng)的工作原理1液壓泵液壓泵將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液壓能，將動力源的能量傳遞給液壓油。2液壓閥液壓閥控制液壓油的流動方向、流量和壓力，從而控制液壓缸或液壓馬達(dá)的運(yùn)動。3液壓缸或液壓馬達(dá)液壓缸或液壓馬達(dá)將液壓能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，驅(qū)動采煤機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。電氣執(zhí)行機(jī)構(gòu)電動機(jī)控制柜電動機(jī)控制柜是采煤機(jī)電氣系統(tǒng)的核心組成部分，控制著采煤機(jī)的運(yùn)行和安全。液壓控制閥液壓控制閥負(fù)責(zé)控制采煤機(jī)的液壓系統(tǒng)，調(diào)節(jié)油壓和流量，實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)的各種動作。傳感器模塊傳感器模塊用于采集采煤機(jī)運(yùn)行狀態(tài)信息，并將數(shù)據(jù)傳遞給控制系統(tǒng)，進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。18.電氣執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制方式開關(guān)控制開關(guān)控制簡單直觀，適用于控制簡單動作的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，如電機(jī)啟動、停止。模擬量控制模擬量控制可以實(shí)現(xiàn)對執(zhí)行機(jī)構(gòu)的精確控制，常用于調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)中的油量或速度。數(shù)字量控制數(shù)字量控制通過數(shù)字信號控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)，具有高精度、抗干擾性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代化采煤機(jī)。18.電氣執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制方式手動控制操作人員通過手動開關(guān)或按鈕控制電氣執(zhí)行機(jī)構(gòu)，例如啟動、停止或改變運(yùn)行方向。自動控制利用控制器或PLC根據(jù)預(yù)設(shè)程序或傳感器信號來自動控制電氣執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)無人值守運(yùn)行。遠(yuǎn)程控制通過無線或有線通信網(wǎng)絡(luò)，操作人員可以在遠(yuǎn)程位置控制電氣執(zhí)行機(jī)構(gòu)，方便操作和管理。組合控制將手動控制、自動控制和遠(yuǎn)程控制相結(jié)合，根據(jù)實(shí)際需求選擇不同的控制方式，提高控制系統(tǒng)的靈活性。傳感器系統(tǒng)傳感器分類壓力傳感器溫度傳感器速度傳感器傳感器應(yīng)用收集關(guān)鍵數(shù)據(jù)，例如采煤機(jī)的工作狀態(tài)、速度和負(fù)載等信息。傳感器作用監(jiān)測采煤機(jī)各個(gè)部件運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)安全高效開采。20.傳感器系統(tǒng)的分類11.按測量量分類包括速度、位置、壓力、溫度、流量等傳感器，用于采集采煤機(jī)運(yùn)行狀態(tài)信息。22.按工作原理分類主要分為電阻式、電容式、電感式、壓電式等，根據(jù)傳感器的工作原理進(jìn)行分類。33.按應(yīng)用場景分類根據(jù)采煤機(jī)電控系統(tǒng)中的應(yīng)用場景進(jìn)行分類，例如電機(jī)控制傳感器、安全防護(hù)傳感器等。傳感器系統(tǒng)的應(yīng)用監(jiān)控采煤機(jī)運(yùn)行狀態(tài)傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測采煤機(jī)運(yùn)行參數(shù)，如速度、扭矩、溫度等。保障采煤機(jī)安全運(yùn)行傳感器監(jiān)測故障，及時(shí)報(bào)警，防止事故發(fā)生。提高采煤效率傳感器數(shù)據(jù)優(yōu)化控制參數(shù)，提升采煤機(jī)性能。提供數(shù)據(jù)分析依據(jù)傳感器數(shù)據(jù)用于分析采煤機(jī)運(yùn)行情況，優(yōu)化作業(yè)模式。22.安全防護(hù)系統(tǒng)安全柵欄采煤機(jī)周圍設(shè)置安全柵欄，防止人員進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域。監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控采煤機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理安全隱患。緊急停止按鈕遇到緊急情況，可快速停止采煤機(jī)運(yùn)行，確保安全。警示標(biāo)志設(shè)置醒目的安全警示標(biāo)志，提醒工作人員注意安全。安全防護(hù)系統(tǒng)的重要性1保障人身安全采煤機(jī)運(yùn)行過程存在諸多危險(xiǎn)，安全防護(hù)系統(tǒng)能有效降低事故發(fā)生率，保障礦工生命安全。2防止設(shè)備損壞安全防護(hù)系統(tǒng)可以監(jiān)測設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并報(bào)警，有效避免設(shè)備損壞，提高設(shè)備利用率。3提高生產(chǎn)效率安全防護(hù)系統(tǒng)能夠保障安全生產(chǎn)，減少因安全事故造成的停產(chǎn)損失，提高生產(chǎn)效率。24.安全防護(hù)系統(tǒng)的原理1安全檢測采煤機(jī)上的傳感器會不斷監(jiān)測各種參數(shù)，如電流、電壓、溫度、壓力、速度等。2安全邏輯控制系統(tǒng)會根據(jù)傳感器傳來的數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯判斷，當(dāng)檢測到異常情況時(shí)，就會觸發(fā)安全措施。3安全措施安全措施可以包括報(bào)警、緊急停止、斷電、切斷液壓系統(tǒng)等，以避免事故發(fā)生。故障診斷與排除故障診斷故障診斷是找出采煤機(jī)電氣系統(tǒng)故障原因的過程。排除故障排除故障是解決已診斷出的問題，并恢復(fù)采煤機(jī)正常運(yùn)行。預(yù)防性維護(hù)定期進(jìn)行預(yù)防性維護(hù)可以降低故障發(fā)生率，延長采煤機(jī)的使用壽命。常見故障類型電機(jī)故障電機(jī)過載、短路、繞組斷路或接地故障。這些故障會導(dǎo)致電機(jī)無法啟動、運(yùn)行不穩(wěn)定或過熱。過載：可能是負(fù)載過重或電機(jī)本身性能下降導(dǎo)致。短路：可能是電機(jī)內(nèi)部絕緣損壞或外部線路接線錯(cuò)誤造成。繞組斷路：可能是電機(jī)繞組老化或受損導(dǎo)致。電氣控制系統(tǒng)故障控制系統(tǒng)元件損壞、線路故障或軟件程序錯(cuò)誤等。這些故障可能導(dǎo)致采煤機(jī)無法正?？刂?、動作失靈或出現(xiàn)安全隱患?？刂葡到y(tǒng)元件損壞：可能是元件老化、過載或受損導(dǎo)致。線路故障：可能是線路斷路、短路或接線錯(cuò)誤造成。軟件程序錯(cuò)誤：可能是軟件設(shè)計(jì)缺陷或運(yùn)行錯(cuò)誤導(dǎo)致。27.故障診斷方法1觀察法觀察運(yùn)行狀態(tài)2測試法測量電壓電流3分析法分析故障原因針對采煤機(jī)電控系統(tǒng)的故障，采用觀察法、測試法和分析法進(jìn)行診斷。觀察法可以判斷設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，測試法可以測量電壓電流等參數(shù)，分析法可以根據(jù)測試結(jié)果推斷故障原因。28.故障排除步驟隔離故障部位首先，應(yīng)確定故障部位。例如，電機(jī)控制系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)或傳感器系統(tǒng)等。檢查電路檢查相關(guān)電路是否斷路、短路或接觸不良。可以采用萬用表等工具進(jìn)行測試。分析故障原因根據(jù)故障現(xiàn)象和測試結(jié)果，分析故障原因，并確定相應(yīng)的解決措施。更換或維修零件如果確定是零件故障，則應(yīng)及時(shí)更換或維修。例如，更換損壞的傳感器、電氣元件等。測試運(yùn)行完成故障排除后，應(yīng)進(jìn)行測試運(yùn)行，