MG300-NWD系列采煤机电气说明书

MG250/300-NWD型

短壁系列交流电牵引采煤机

使用说明书

（电气部分）

天地科技股份有限公司上海分公司

二○○五年十一月

资料编号：TD-CDS005.0

目 录

第一章 MG250/300-NWD型采煤机电气系统总述 ............ 1

第一节 概 述 ................................................................................... 1

第二节 电气控制系统的原理 ........................................................... 3

第二章 MG250/300-NWD型采煤机电控箱电气系统 .......... 8

第一节 采煤机电控箱 ....................................................................... 8

第二节 可编程控制器PLC .............................................................. 12 第三节 无线电遥控发射机 ............................................................. 15 第四节 中间控制站 ......................................................................... 16 第五节 其他电气元件 ..................................................................... 16

第三章 MG250/300-NWD型采煤机变频箱电气系统 ......... 17 第四章 MG250/300-NWD型采煤机电气系统附件 ........... 22

第一节 电动机 ................................................................................. 22

第二节 电缆系统 ............................................................................. 22

第五章 MG250/300-NWD型采煤机电气系统操作 ........... 23 第六章 电气控制系统故障分析及处理 .................. 26

第一节 电控系统常见故障的分析及处理 ....................................... 26

第二节 变频器的常见故障分析及维修 ........................................... 28

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第一章 MG250/300-NWD型采煤机电气系统总述

第一节 概 述

本电气控制系统是为MG250/300-NWD型系列电牵引采煤机配套而专门研制的，分

为电气控制系统和变频调速系统两个部分。它采用了可编程序控制器（PLC）、PWM变频调速技术和先进的信号传输技术，使采煤机控制、操作可靠方便，牵引实现无级调速，牵引能力强。电气系统的分布框图如图1.1所示。整台采煤机的机械动力由一台250kW、1140V截割电机，一台50kW、380V的牵引电机提供。

适用环境：周围介质温度在-10℃～＋35℃；25℃时，周围空气的相对湿度不大于97％；不存在腐蚀金属和破坏绝缘的气体；有甲烷或爆炸性煤尘的采煤工作面。 本电气系统对采煤机进行下列操作、控制、保护及显示：

1. 通过磁力起动器远控方式，在采煤机上完成采煤机的启动、停止（兼闭锁）； 2. 通过磁力起动器远控方式，在采煤机上完成工作面输送机的停止（兼闭锁）； 3. 采煤机截割电机温度的135℃、155℃热保护；

4. 采煤机截割电机的功率监测和恒功率自动控制、过载保护；

5. 通过电控箱、遥控发射机、中间控制操作站，完成采煤机的牵引操作； 6. 牵引电机温度的135℃、155℃热保护（备用）； 7. 采煤机牵引速度零位抱闸保护（备用）；

8. 通过中间控制操作站、遥控发射机实现摇臂的顺转与逆转； 9. 牵引电机的电流监测和负荷控制。

10. 先进的全中文显示界面，提供操作步骤的提示，实时显示截割电机的功率、牵引电机的电流、采煤机的牵引给定速度及摇臂的调高状态等工作参数； 11. 变频调速箱具有变频器输入电压、输出频率、输出电流、故障等显示。

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图1.1 电气系统的分布框图

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第二节 电气控制系统的原理

采煤机电气控制系统原理见图1.2。 1. 电源部分

电控箱内的控制电源有本安A+12V、非本安F+12V、非本安P+24V和F+24V四种。 ⑴ 本安A+12V电源容量为+12V、1A，由本安电源模块提供，作为电控盒PA5、PA6及PA2的电源。

⑵ 非本安F+12V电源容量为+12V、1A，由非本安电源模块提供，作为电气操作、检测电路及电控盒PA5、PA6的电源。

⑶ 非本安P+24V电源容量为+24V、2A，由非本安电源模块提供，作为GP显示器及PLC的电源。

⑷ 非本安F +24V电源由控制变压器28V、3A绕组输出经整流桥整流后得到，作为供摇臂调高的电磁阀（及采煤机制动的制动电磁阀*）的电源。 2. 采煤机控制回路

主电缆W1中控制芯线W1.5、W1.6用于采煤机控制回路，如图1.3所示。其中远方二极管设在电控箱内的接线排上，SBQ为主启按钮，SBT为主停（兼闭锁）按钮，PA6-K1为主启自保触点,PA5-K15为155℃热保护触点,PA5-K3为中间控制站急停保护触点，PA2-k8为遥控急停触点，QS为隔离开关辅助触点。

图1.3 采煤机先导控制回路

3. 输送机控制回路

主电缆W1中控制芯线W1.7、W1.8用于运输机闭锁回路，如图1.4所示。其中远方二级管设在电控箱内的接线排上，SBY为停止（兼闭锁）按钮。

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图1.4 输送机先导控制回路

4. 采煤机控制及保护原理 ⑴ 恒功率自动控制

设置恒功率自动控制的目的是为了充分利用截割电机的功率，同时也不使电机超载而损坏。根据功率P＝3·U·I·cosψ公式，功率P正比于电流I。所以，采用电流互感器检测截割电机的单相电流，就可以知道电机负荷状况，电流互感器将截割电机的电流信号转变为4～20mA的信号，送入PLC进行比较，得到欠载、满载、超载信号。当电机欠载（P≤90％Pe）时，发出加速信号，牵引速度增加（最大至给定速度）；当电机满载（90％＜P＜110％Pe)时，发出维持信号，牵引速度保持不变；当电机超载（P≥110％Pe）时，发出减速信号，直至电机退出超载区域。 其中 P：截割电机实际功率 Pe：截割电机额定功率 ⑵ 重载反牵控制

重载反牵引功能的设置是为了使采煤机避免严重过载，当截割电机负荷大于130％Pe时，通过PLC的反牵定时电路使采煤机以给定速度反向牵引一段时间后，再继续向前牵引。

⑶ 截割电机热保护

在截割电机绕组内埋设有热敏电阻。当截割电机温度达到135℃时,PLC输出信号,使电机降低容量30％运行；当截割电机温度达到155℃时，PLC输出信号，将采煤机控制回路切断，使整机停电。 ⑷ 牵引电机热保护

在牵引电机绕组内埋设热敏电阻。当电机温度达到135℃时，PLC输出信号,使电机降低容量30％运行；当电机温度达到155℃时，PLC输出信号,将使牵引启动回路断开，停止牵引。（目前此功能尚未使用）

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0-10V(out)set V'=a*V

图1.2 采煤机电气控制系统原理图

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⑸ 牵引电机负荷控制

通过变频器检测牵引电机的电流，将电流信号转变为0～10V的电压信号，送入PLC进行比较，得到欠载、满载、超载信号。当电机欠载（Ⅰ≤90％Ie）时，发出加速信号，使牵引速度增加（最大至给定速度）；当电机满载（90％Ie＜Ⅰ＜110％Ie）时，发出维持信号，牵引速度保持不变；当电机超载（I ≥110％Ie）时，发出减速信号，直到电机退出超载区域。

当牵引电机严重超载（I ≥150％Ie）时，PLC输出信号将使牵引启动回路断开，停止牵引。

其中 I： 牵引电机实际电流 Ie：牵引电机额定电流 ⑹ 无线电遥控原理

遥控采用150MHz频段，在离采煤机一定范围内，用遥控发射机控制摇臂的顺转与逆转，并共同控制牵引方向、牵引加、减速、牵引停止、采煤机急停。 ⑺ 中间控制原理

采用先进的数据编码技术，将中间控制站的控制命令传至电控箱 ，经过解码后送入PLC来控制牵引方向、牵引加、减速、牵引停止、采煤机急停和摇臂的的顺转与逆转。

5. 变频器工作原理

变频器装置电气系统原理见图1.5所示。400V/50Hz供电电源经交流接触器后送入变频器，先整流成为直流电压，然后经由微机控制的逆变桥输出频率、电压可变的交流电源，做为牵引电机的供电电源。 由交流异步电机的转速公式： n＝(1-S)60f1/ P

其中：f1－定子供电电源频率 P－极对数（一定） S－转差率（一定） n－转速

所以在其它参数不变的情况，电机的转速与电源频率成正比，因此通过改变频

率的方法即实现改变电机转速的目的。

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RSTGCEUVW

图1.5 变频箱电气原理图

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第二章 MG250/300-NWD型采煤机电控箱电气系统

第一节 采煤机电控箱

采煤机电控箱布置于采煤机的中间框架的左侧，为隔爆兼本质安全型，具有控制、操作及连线、分线等功能。

图2.1 电控箱喇叭口示意图

整个电控箱内分为两个腔体，其一为位于老塘侧的控制腔，其二为连线和分线用的接线腔。它们之间通过6个1140V单芯穿墙接线端子（每3个一组，分为2组，从右侧看从左到右依次为：进线、出线）及一个过线组和一个九芯穿墙端子来联系，其中九芯穿墙端子用于本安电路，过线组用于非本安电路。

在接线腔中用于进出线的喇叭口共有九个，电控箱喇叭口示意图如图2.1所示。上面一个大喇叭口为进线喇叭口，用于主电缆进线；下面一个大喇叭口为出线喇叭口，到截割电机。右下角中型喇叭口到变频器箱的变压器。上边有五个小喇叭口，分别为

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中间控制站与瓦斯传感器、顺转电磁阀、逆转电磁阀、制动电磁阀、天线的出线喇叭口。下边一个较小的喇叭口为电控箱与变频箱间连接用控制线的喇叭口。

注意：各控制电缆的屏蔽层必须可靠接地。

图2.2 电控箱面板图

控制腔共有两个盖板，左侧有一个大盖板，老塘侧有一小盖板。大盖板主要用于安装电气部件及便于接线；老塘侧电控箱面板图（小盖板）如图2.2所示，此盖板上有一个隔离开关手把，一个显示器窗口，十二个按钮。这十二个按钮的功能（自左而右，自上而下）分别为：牵启、向左、向右、牵停、减速、加速、主启、牵引送电、牵引断电、主停（兼闭锁）、运闭（兼闭锁）、方式（兼闭锁）。控制腔内部装有隔离开关、互感器组件、行程开关、显示器、PLC、电源组件、电控装置、接线排等组件。 1. 隔离开关

用于截割电机主回路。在开关转轴边有一机械联锁装置，带动一行程开关来控制磁力起动器的控制回路，以保证隔离开关不带电操作（先合闸，后送电；先断电，后

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分闸）。

2. 互感器

用于检测截割电机主回路电流，输出4～20mA信号至电控箱PLC。该互感器装在隔离开关出线侧。 3. 行程开关

共有12个，分别对应于面盖上的按钮，型号为LX-19K。 4. 电源组件

电源部分包括控制变压器、熔断器、整流桥、非本安电源模块、本安电源模块等。 ⑴ 变压器

输入电压：AC1140V

输出电压：AC220V，1A；220V，0.2A；28V，4A ⑵ 熔断器

高压熔断器：1140V 1A

低压熔断器：220V-1A，220V-0.2A，28V-4A

⑶ 非本安电源模块：

P+24V、2A F+12V，1A

⑷ 本安电源模块：容量为A+12V、1A ⑸ +24V电源整流桥：QL-5A-400V。 5. PLC 详见第三节 6. GP显示器

GP显示器安装在行程开关面板上，采用先进的液晶图形显示界面，通过专用电缆与PLC通讯，可实时显示采煤机电气控制系统的各种工作参数、工作状态和各种信息的显示。

⑴ 全中文的操作提示，防止误操作； ⑵ 截割电机的实时工作功率； ⑶ 牵引电机的实时工作电流； ⑷ 牵引的方向和给定速度；

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⑸ 摇臂的动作状态； ⑹ 显示日期和时间的时钟； ⑺ 故障状态的滚动字幕显示：

① 截割电机过载 >110％

② 截割电机重载 >130％

③ 牵引电机过载 >110％ ④ 牵引电机重载 >150% ⑤ 截割电机过热 >135℃

注意：显示屏为液晶显示屏，要防止硬物碰坏和划伤。

7. 电控装置

电控装置由PLC和控制盒两个部分组成，控制盒部分则由三个控制盒组成（PA5-中间控制站接线盒、PA2-遥控接收盒、PA6-瓦斯断电控制保护盒）。

8.中间继电器

共二（三*）个，用于驱动调高电磁阀（及制动电磁阀*）。

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第二节 可编程控制器PLC

可编程控制器PLC安装在变频箱的中前部。本系统采用的是美国GE公司 VersaMAX Micro系列PLC，具有可靠性高、性能好、控制准确、结构简单、安装方便的特点。如图2.3所示。

图2.3 VersaMAX Micro PLC

⑴ CPU

具有9k字节的存放用户程序的RAM和2k字节的寄存器，程序也可存储在闪存中；支持浮点数据运算功能；编程可采用梯形图、顺序功能图和语句表三种方式；后备电池可支持程序逻辑、数据以及日历时钟；内置增强的RS-232和RS-485通讯口；还有一EXP接口，用于扩展I/O。 ⑵开关量输入

开关量输入有13个24VDC的输入点，分为两组，每组共用一个公用端。第一组有8个输入点，第二组有5个输入点。输入信号在模块内部由光耦进行隔离。 在模块的左部有13个LED显示灯，显示各个输入点的动作情况。 ⑶开关量输出

开关量输出有10个输出点。其中1个为DC输出，其余9个为继电器输出。在模块的左部有10个LED显示灯，显示各个输入点的动作情况。显示PLC状态的LED如图

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2.4所示。

图2.4 用于显示PLC状态的LED

⑷模拟量输入输出

提供了2个模拟量输入通道和2个模拟量输出通道。输入通道为4～20mA的电流信号或0～10V的电压信号；输出通道一路为4～20mA的电流信号，另一路为0～10V的电压信号。用于截割电机和牵引电机的负载采样信号的输入和速度指令信号的输出。

⑸运行/停止切换开关

PLC上有一很方便的开关，用于PLC运行或停止状态的切换 ⑹ RS-485通讯口

用于和GP显示器的连接，传输数据。 ⑺显示PLC工作状态的LED ① PWR

上面第一个绿色LED（标记PWR）指示电源操作状态。LED“亮”说明电源是正确的，并且操作正常；LED“灭”，说明发生电源故障。 ② OK

第二个绿色LED（标记OK）。如果PLC正在正常操作，LED稳定在“亮”；如果PLC检测出问题，则LED“灭”。 ③ RUN

第三个绿色LED（标记RUN）。当PLC处于运行模式时，LED稳定在“亮”; 当PLC

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处于停止模式时，则LED “灭”。 ④ IN

共有13个指示灯，每个指示灯代表着每一路开关量的输入状态。当指示灯“亮”时，表示这一路开关量有输入；当指示灯“灭”时，表示这一路开关量没有输入。

⑤ OUT

共有10个指示灯，每个指示灯代表着每一路的输出状态。当指示灯“亮”时，表示这一路有输出；当指示灯“灭”时，表示这一路量没有输出。

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第三节 无线电遥控发射机

无线电遥控发射机采用手持式本安型结构，面板按键示意见图2.5。共有八个按钮分别为（自上而下）：向左、向右、减速、加速、牵停、主停、顺转、逆转。 注意：遥控发射机按钮为薄膜开关，在使用时无需大力按压，不能用硬物敲打或顶压，以免损坏薄膜开关。

面板顶部有四个显示灯分别为（自左向右）：控发、指令、欠压、电源。

图2.5 遥控发射机

使用步骤：

1. 打开顶部的电源开关，电源灯亮； 2. 然后按住左侧的胶皮轻触开关，控发灯亮； 3. 进行各功能的操作。

发射机后部有一个充电电池，当欠压灯亮时，需在专门配备的充电器上进行充电。充电方式有两种：快充约4～5小时；慢充约15小时。

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第四节 中间控制站

中间控制站放置于左右牵引减速箱上，面板按键示意图见图2.6，共有八个按钮分别为（自上而下）：向左、向右、减速、加速、牵停、急停，顺转、逆转。

注意：中间控制站按钮为微动开关，在使用时无需大力按压，不能用硬物敲打或顶压，以免损坏微动开关。

图2.6 中间控制站

第五节 其他电气元件

1. 电磁阀：型号为34GDBY-H6B-T，用于摇臂的顺转与逆转（及制动用*）。

2. 热敏电阻：置于截割电机的定子绕组内，为一负温度系数的热敏电阻。

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第三章 MG250/300-NWD型采煤机变频箱电气系统

采煤机变频箱布置于采煤机的中间框架的右侧，为隔爆兼本质安全型，具有控制、操作、显示及连线、分线等功能。

整个变频箱内分为三个腔体。靠进煤壁侧的一个为接线腔。老塘侧有两个腔体，右边一个为变压器腔，左边一个为变频器腔。它们之间通过6个1140V单芯穿墙接线端子（每3个一组，分为2组，依次为：进线、出线）及一个过线组和一个九芯穿墙端子来联系。其中过线组用于非本安电路,九芯穿墙端子用于本安电路。 在接线腔中用于进出线的喇叭口共有三个，变频箱喇叭口示意图如图3.1所示。二个大的喇叭口，其中一个来自于电控箱1140V电缆W4的进线，另一个到牵引电机电缆W5。一个小喇叭口用于变频调速控制电缆W10。

接线腔上部开盖，腔内有一个接线端子排用于控制和检测芯线的分线；腔内侧部有一个接地端子，用于进出电缆接地线的连接。

注意：各控制电缆的屏蔽层必须可靠接地。

图3.1变频箱喇叭口示意图

老塘侧变频箱面板图（大盖板）如图3.2所示，此盖板上有一个显示器窗口、六个按钮和两个旋钮。这六个按钮的功能（自左而右，自上而下）分别为：牵引送电、

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牵引断电、复位1、试验、复位2、备用，如图3.3所示。两个旋钮一个为方向旋钮，一个为速度旋钮。

图3.2 变频箱面板图

1. 用途及技术参数

本变频调速控制器是为MG250/300-NWD型采煤机配套，作为采煤机牵引部电机的变频调速驱动装置。 其主要技术参数为： 额定输出功率： 50kW 额定电流： 100A 输入电压/频率： 380V/50Hz 输出电压： Max 380V

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输出频率： 1.5～100Hz

控制方式： V/F控制(1.5～50H,V/F恒定；50～100Hz，V=Max) 过载能力： 150％ 1分钟

变换效率： >95％

保护功能： 过载、过流、过热、过频、失速、欠压、对地短路、 漏电闭锁及漏电保护。 2. 变频器组成

该部分主要有变频器、接触器、变频器外围控制电路等。变频器安放在4个既有强度又弹性的橡胶脚上，具有相当的抗震性耐冲击性。为检修方便，几乎所有的连线都采用快速接插件。

该腔为底板与侧板二面水冷的隔爆腔体，变频器运行过程中产生的热量由外壳水冷随冷却水带走。其输入电源来自变压器的输出，经穿墙接线柱X7、X8、X9与接线腔相连。 3. 接线腔

该腔用于变压器腔和变频器腔的联系及对外分线。详细介绍如下：X1、X2、X3来自电控箱1140V电缆，X4、X5、X6为变压器400V输出。X10、X11、X12连接牵引电机， X10来自变频器U相输出，X11来自变频器V相输出，X12来自变频器W相输出；X7、X8、X9来自变压器的输出并通过接触器与变频器的输入R、S、T连接。 4. 电气系统简介 ⑴ 变频器核心电路

变频器核心电路主要由主回路、驱动板、主控板、显示及控制盘组成。 ① 主回路

本变频器为交－直－交变频器。来自牵引变压器的400V、50Hz交流电源，经接触器MC送入变频器输入端R、S、T，首先由大功率二极管组成的桥式整流电路整流，经过阻容保护电路、平波电抗器、以及与直流接触器触点并联的限流电阻向滤波电容充电。充电开始时，由于电流较大，所以首先经限流电阻向滤波电容充电，当电流小到一定值时，直流接触器吸合，将限流电阻短接，此时电路建立起稳定的直流电压。然后再经过逆变电路，将直流电变为变频变压的交流电（即VVVF变频）。逆变电路的核心元件为IGBT（双极型绝缘栅晶体管），共有6个IGBT管，每个桥臂各一个。另外还有为保护IGBT管而设置的阻容吸收电路以及限流电路。IGBT管工作于开关状态，其导

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通与关断由驱动信号来控制。驱动信号由主控板形成，经驱动板放大后加到IGBT的门极，控制IGBT的导通与关断。 ② 主控板

主控板也即微机板，它是变频器的心脏，各种信息的处理以及指令的发送，都是由它来完成。IGBT管的驱动信号也是由它产生。 ③ 驱动板

主要用于放大由主控板产生的驱动信号。 ④ 显示及控制盘

正常时显示输出频率、输出电流等运行参数以及设置的参数；故障时显示故障信息（详见第六章）。控制盘上有很多按键，主要用于变频器运行参数设定。控制盘见图3.3

图3.3 变频器控制盘

⑵ 变频器外围电路

外围电路是旨为完成变频器操作而设置的控制及保护电路。主要由交流接触器、控制变压器、控制盒、显示器以及面板操作旋钮与按钮组成。 ① 控制变压器

控制电源变压器原边1-2：390V；副边3-4：AC6V用于电压检测信号、5-6：AC15V用于电控盒工作电源、 9-10-11：AC18V，10端为中间抽头，用于电控盒漏电检测电源。

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② 电控盒PB1

该电控盒实现的主要功能有漏电闭锁、漏电保护、电压异常保护、故障显示闭锁及电源部分等。

③ 显示器

由3个发光二极管组成，依次为 “漏电”、“电压异常”和“+12V保护盒”。如下图。正常时“+12V保护盒”灯亮，其它两个灯不亮。

电控盒显示器示意图

④近控操作开关和按钮

操作按钮共有六个，分别为牵引送电、牵引断电、复位1、复位2、试验及一个备用按钮。

两个操作开关均为变频器近控操作用。

面板上标有“停、1、2、3、4”为近控速度开关，共有四档速度转换，1、2、3、4四档速度依次递增。

面板上标有“左牵、停、右牵”为近控方向开关。停牵引时，将方向开关打在“停”位置。

注意：在操作前务必使速度旋钮G1和方向旋钮G2处于“0”位，否则将会使变频器出现故障信号，不能正常使用。

⑤控制开关组

控制开关组共有三（四*）个拨钮开关，B1、B2、B3（B4*）为近控与远控的切换开关，正常状态下为远控位置。远控指采煤机的牵引受电控箱的PLC控制，可在电控箱的面板、中间控制站、遥控发射机三处进行牵引操作；近控指在变频调速箱面板进行采煤机的牵引操作，不受电控箱的PLC控制，一般只在特殊情况下使用。（*普通型为三个，制动型为四个）

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第四章 MG250/300-NWD型采煤机电气系统附件

第一节 电动机

1. 截割电机：功率为250kW，额定电压为1140V，额定电流为156A，矿用隔爆、水冷型，布置于采煤机的摇臂上，作驱动滚筒割煤用，数量为一台。

2. 牵引电机：功率为50kW，额定电压为380V，额定电流为100A，矿用隔爆、水冷型，布置在牵引减速箱内，用于驱动牵引系统，由变频器提供变频电源，以获得转速连续可调的牵引动力。

第二节 电缆系统

机内系统共用了十根电缆，全部由接线腔靠煤壁侧引出。简介如下： W1：截割电缆（由用户自备），型号UCP3?70+1?25+4?4；

W2：截割电机电缆，型号UCP3?70+1?25+4?4； W4：牵引进线电缆，型号UCP3?35+1?10+4×2.5； W5：牵引电机电缆，型号UCP3?35+1?10+4×2.5；

W3：瓦斯传感器电缆，型号CEF80 5?0.75； W6：中间控制站电缆，型号CEF80 3?0.75； W7：天线电缆CEF3?1.0； W8、W9：电磁阀电缆CEF3?1.0；

W10：变频调速箱控制电缆，型号CEF14?0.75. *W11：制动电磁阀电缆，型号CEF80 3?1.0

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第五章 MG250/300-NWD型采煤机电气系统操作

整个系统的操作点包括电控箱、遥控发射机、中间控制操作站、变频调速箱等处。按功能分有采煤机主启、主停(带闭锁) ；运输机停止(带闭锁)；牵引操作：牵引送电(带闭锁)、牵启、牵停、向左、向右、加速、减速、方式；摇臂顺转与逆转操作；变频器试验操作；变频器复位操作；变频器检修时操作。下面按功能分别介绍： 一、采煤机主机操作

1. 启动操作：采煤机主机的启动按钮只有一个，设置在电控箱面板上，具体操作如下：

⑴ 将截割电机隔离开关手把合上，并将电控箱上“主停”按钮解锁； ⑵ 按启动按钮，截割电机所对应的磁力启动器联接成顺序起动方式起动。此时电控箱先显示图5.1后显示图5.2。指示牵引的下一步操作。

图5.1 图5.2

2. 停止操作：采煤机主机停止有三处可以操作，电控箱“主停”(兼闭锁)，中间控制站“主停”(不闭锁)，遥控发射机“主停”(不闭锁)。需要停止采煤机主机时，按以上三个按钮的其中之一即可.

3. 运输机停止操作：采煤机电控箱上有一个“运闭”按钮(兼闭锁) 。只要按下即将运输机停止。若要重新开运输机，请首先将此按钮解锁。 4. 摇臂调节

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左摇臂顺转与逆转操作：可在中间控制站或遥控发射机上操作。按“顺转”则摇臂顺转，按“逆转”则摇臂逆转。 相应的显示屏上有箭头显示。 二、牵引操作

牵引操作可分为正常的操作和电控装置出现故障时的检修操作。 1. 正常状态操作

正常状态操作可以在三处进行：电控箱、中间控制站 、遥控发射机。但其中牵引送电、牵引启动操作只能在电控箱进行。具体操作如下：

⑴ 牵引送电：将电控箱上的牵电按钮按住，变频器内的接触器吸合，显示屏显示图5.3

⑵ 牵引启动：按下电控箱上的牵启按钮，牵引启动。显示屏显示图5.4。

图5.3 图5.4

图5.5 图5.6

⑶ 选择牵引方向：按下向左或向右按钮。牵引过程中的换向，可直接按下相应的方向按钮，采煤机可自动换向。显示为图5.5。

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⑷ 加、减操作：可以在电控箱、中间控制站或遥控发射机处操作，电控箱显示屏显示相应的采煤机牵引速度。

⑸ 牵引停止操作：可以在电控箱、中间控制站或遥控发射机处操作，执行此操作后牵引速度自动为零。显示屏显示图5.3。

⑹ 牵引断电：将电控箱上的牵引断电按钮按下，变频器内的接触器断开， 显示屏显示图5.2。

⑺ 方式选择：按下方式按钮，采煤机运行于调动状态，采煤机速度可在0～14.6m间调节，显示屏显示图5.6。（注意：调动速度只能用于空车行走用，严禁用于割煤）。 注意：牵引操作必须在采煤机启动后才能进行，且必须按牵引送电、牵启、方向、加减速的顺序进行，正常情况下应先停止牵引后，再牵引断电。 2. 检修操作

检修操作在检修变频器或某些特定场合使用，例如检修采煤机的牵引部等。该操作可以不受电控箱控制而实现变频器的运行，使采煤机行走。

⑴ 打开变频调速箱的盖板，将三（四*）个选择拨钮拨向“近控”状态； ⑵ 按下变频调速箱上的牵引送电按钮，接触器吸合。需断电时，只需按下牵引断电按钮；

⑶ 用方向旋钮G2选择方向，停止牵引时只需将该施钮回到零位；

⑷ 用速度旋钮G1，调节速度。速度旋钮有四档，用户可根据自己的要求进行选择。

3. 变频器的其他操作

⑴ 试验操作：整个电气系统设置了漏电试验按钮，在变频器上按住“漏电”试验按钮不放，应使变频器主回路真空接触器不能吸合，同时显示器上“漏电”灯亮。 ⑵ 变频器复位操作：调速箱上设置了两个复位按钮：复位1、复位2。 复位1：复位漏电和电压异常等故障用。 复位2：用于查看变频器的故障显示用。

注意：当变频器故障保护动作，必须确信排除故障后，再复位，重新启动变频器。

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第六章 电气控制系统故障分析及处理

第一节 电控系统常见故障的分析及处理

一. 主机(截割电机)不启动 1. 原因

a. 截割电机停止按钮未解锁； b. 隔离开关未合闸； c. 主电缆控制芯线断开； d. 采煤机内部控制芯线断开； e. 顺槽磁力起动器故障； f. 截割电机故障。 2. 故障处理方法 a. 将停止按钮解锁； b. 将隔离开关合闸；

c. 更换电缆或修复控制芯线；

d. 按接线图检查各连线环节，并正确连接； e. 更换或修复磁力起动器； f. 更换或修复截割电机。 二. 主机(截割电机)不自保 1. 原因

a. 控制系统中电源组件部分的380V熔断器烧断； b. 控制线断开；

c. 控制装置PA5或PA2主停继电器损坏。 2. 处理方法 a. 更换熔断器芯；

b. 按接线图检查控制线自保回路，并正确连接； c. 修复或更换PA5或PA2电控盒。 三. 运输机不启动 1. 原因

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a. 运输机停止按钮未解锁； b. 主电缆控制芯线断开； c. 采煤机内部控制线断开。 2. 处理方法

a. 将停止按钮解锁；

b. 修复或更换主电缆；

c. 按接线图检查控制线并正确连接。 四. 变频器不启动 1. 原因

a. 从电控箱到变频器控制电缆的芯线断开； b. 采煤机内部牵引控制线断开；

c. 采煤机内部控制电路损坏； d. PLC故障； e. 变频器故障。 2. 处理方法

a. 修复或更换控制电缆；

b. 按接线图检查牵引控制回路，并正确连接；

c. 更换电控盒PA5或PA2电控盒； d. 检修PLC；

e. 参考变频器有关说明进行。 五. 牵引方向无法改变 1. 原因

a. 牵引电缆控制芯线断开；

b. 采煤机内部控制电路损坏； c. PLC故障; d. 变频器故障。 2. 处理方法

a. 修复或更换牵引电缆；

b. 更换PA5或PA2电控盒； c. 检修PLC;

d. 参考变频器有关说明进行。

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第二节 变频器的常见故障分析及维修

一. 故障显示一览表

当变频器检测出故障时, 在数字操作器上显示该故障内容，并使故障接点输出，切断输出。

这时要参考下表查明原因并进行恰当处置。

表一 故障表示及对策

内容 过电流 变频器的输出电流超过了过电流检出值（约额定电流的200%） GF 接地 Ground fault 变频器输出侧的接地电流超过额定电流的50% PUF DC Bus Fuse Open 保险丝熔断 原因 .变频器输出侧发生短路，接地（如电机烧毁、绝缘劣化、电缆破损引起的接触、接地等） .负载太大，加速时间太短 变频器输出侧发生接地短路，接地（如电机烧毁、绝缘劣化、电缆破损引起的接触、接地等） 由于变频器输出侧的短路，接地造成输出晶体管损坏（检查如下的端子间是否短路：B1㈩3与U、V、W,㈠与U、V、W） SC 负载短路 变频器输出侧发生接地短Short circuit 变频器的输出或负路，接地（如电机烧毁、绝载已短路 缘劣化、电缆破损引起的接触、接地等） OV 主回路过电压 减速时间太短,从电机再生Over voltage 主回路直流电压超的能量太大 过了过电压检出值电源电压太高 (800V) UV1 主回路低电压 .输入电源发生了欠相 DC Bus Under volt 主回路直流电压低.发生了瞬时停电 于低电压检出级别.输入电源的接地端子松动 (约380V) .输入电源的电压变动太大 故障表示 OC Over current 对策 调查原因，实施对策后复位 调查原因，实施对策后复位 调查原因实施对策后,更换变频器相应器件 调查原因，实施对策后复位 延长减速时间 将电压降到电源规格范围内 调查原因，实施对策后复位 28

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UV2 控制电源异常 CTL PS Undervolt 控制电流的电压太低 - UV3 MC Answerback 防止浪涌回路故障 发生了防止浪涌回路动作不良 主回路电压异常 PF 主回路直流电压在Input Pha Loss 再生状态以外状态有异常振动（L8-05设为“有效”时） LF 输出欠相 Output Pha Loss 变频器输出侧发生了欠相 散热片过热 变频器散热片的温OH(OH1) 度超过了L8-02的Heatsink Over 设定值或105℃ tmp 变频器内部冷却风扇停止 RH 安装形制动电阻过Dyn Brk Resister 热 由L8-01设定的制动电阻保护已动作 RR 内藏制动晶体管异Dyn Brk 常 Transistr 制动晶体管动作异常 OL1 电机过负载 Motor Overloaded 电子热保护引起电机过负载保护动作 .输入电源发生了欠相 .发生了瞬时停电 .输入电源的接地端子松动 .输入电源的电压变动太大 .相间电压的平衡太差 .输出电缆断线了 .电机线圈断线了 .输出端子松动 .变频器的冷却风扇停止运行了 .散热不好 .将电源ON/OFF试一下 .连续发生异常情况时请更换变频器相应器件 .将电源ON/OFF试一下 .连续发生异常情况时请更换变频器相应器件 调查原因，实施对策后复位 调查原因，实施对策后复位 调查原因，实施对策后复位 OL2 变频器过负载 Inv Overloaded 由电子热保护引起变频器过负载保护

.减轻负载。延长减减速时间太短，电机再生能速时间，降低速度 量太大 .更换新的制动电阻 .将电源ON/OFF试- 一下 .连续发生异常情况时请更换变频器相应器件 负载太大，加减速时间、周修正负载大小，加期时间太短 减速时间、周期时间 V/f特性的电压太高 修正V/f特性 电机额定电流的设定值不适确定电机的额定电当 流值 负载太大，加减速时间、周修正负载大小，加期时间太短 减速时间、周期时间 29

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动作 V/f特性的电压太高 过力矩1 OL2 电流超过（L6-02） Overorque Det1 以上并持续（L6-03）- 时间以上 过力矩2 OL4 电流超过（L6-05）Overorque Det2 以上并持续（L6-06）时间以上 过速度 速度在设定值（F1-08）以上并持续（F1-09）时间以上 速度偏差太大 速度偏差在设定值DEV （F1-10）以上并持Speed Deviation 续（F1-11）时间以上 OS Over Speed SVE 零伺服异常 Zero Servo Fault 零伺服运行中，旋转位置却偏离了 OPR 操作器连接不良 Oper Disconnect 在操作器控制运行- 指令运行中，操作器断线了 EF0 从通讯选择卡来的- Opt External Fit 外部异常输入 EF3 外部故障（输入端子 External Fault 3 3） EF4 外部故障（输入端子从多功能输入处被输入了（外部异常） 4） EF5 外部故障（输入端子5） EF6 外部故障（输入端子6）

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修正V/f特性 .确定L6-02， L6-03设定值是否适当 .确认机械系统使用情况，找出异常原因并解决 .确定L6-05， L6-06设定值是否- 适当 .确认机械系统使用情况，找出异常原因并解决 发生了过冲/不足 再调整增益 指定速度太高 修正指令回路及指令增益 F1-08，F1-09的设定值不适确认F1-08，F1-09当 的设定值 负载太大 减轻负载 加减速时间太短 延长加速时间 负载处在锁定中 确认机械系统 F1-10，F1-11的设定不恰当 确认F1-10，F1-11的设定值 - 确认抱闸（电机）使用时是否打开 力矩极限值过小 增大 负载力矩过大 减小 确认操作器的连接 检查通讯卡，通讯信号 .解除从各多功能输入来的外部异常输入 .消除外部异常的原因 MG250/300-NWD型采煤机 天地短壁设备

外部故障（输入端子7） EF8 外部故障（输入端子8） CPF00 操作器传送异常1 数字式操作器的端子接触不取下数字式操作COM-ERR(OP&INV) 电源打开后5秒仍良 器，再重新安装一不能与操作器通讯 下 变频器控制回路不良 更换变频器 CPF01 操作器传送异常2 - 将电源ON/OFF试一COM-ERR(OP&INV) 与操作器的通讯开下 始后，2秒以上传送控制回路损坏 更换变频器相应器异常发生了 件 CPF02 基极封锁回路不良 - 将电源ON/OFF试一BB Circuit Err 下 控制回路损坏 更换变频器相应器件 CPF03 EEPROM不良 - 将电源ON/OFF试一EEPROM Err 下 控制回路损坏 更换变频器相应器件 CPF04 CPU内部A/D变换器- 将电源ON/OFF试一Internal A/D Err 不良 下 控制回路损坏 更换变频器相应器件 CPF05 CPU内部A/D变换器- 将电源ON/OFF试一External A/D Err 不良 下 控制回路损坏 更换变频器相应器件 CPF06 选择卡连接异常 选择卡的端子接触不良 将电源OFF后再插Option Error 入 变频器或选择卡不良 更换不良卡 CPF20 选择卡异常 选择卡的端子接触不良 将电源OFF后再插Option A/D Error 入 选择卡的A/D变换器不良 更换不良卡 CPF21 传送选择卡的自己 Option CPU down 诊断异常 更换选择卡 CPF22 传送选择卡的机种选择卡的故障 Option Type Err 形式异常 CPF23 传送选择卡的相互Option DPRAM Err 诊断异常

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EF7 MG250/300-NWD型采煤机 天地短壁设备

二.警告（警报）检查

警告是变频器保护动作，但故障接点不动作，消除了原因后。便自动恢复到原先的工作状态。

数字操作器将闪烁表示，多功能输出的（报警）输出，发生了警告时，按表查找原因，实施适当的措施。

表二 警告（报警）表示和对策

警告表示 内容 EF(binking) 正转反转指令同时输External Fault 入 正转和反转指令同时0.5秒以上被输入了 主回路低电压 运行信号还未输入时UV(binking) 已处于以下状态了 DC Bus .主回路直流电压年已Undervolt 低于（L2-05）低电压检出电平 .抑制浪涌电流用的接触器已开放了 .控制电源处于（CUV电平）低电压以下 OV(binking) 主回路过电压 Overvoltage 主回路直流电压检出值超过了过电压（约800V） 散热片过热 变频器散热片的温度OH(binking) 超过了L8-02的设定Heatsink Over 值或105℃ tmp 变频器内部冷却风扇停止 过力矩1 OL3(binking) 电流超过（L6-02）以Overorque Det1 上并持续（L6-03）时间以上 对策 修正正转反转指令的顺序控制器 ※发生这样的报警时，电机减速停止 参照故障显示UV1、UV2、UV3参照故障显示UV1、的原因 UV2、UV3的对策 原因 - 电源电压太高 在电源规格范围内降低电压 .变频器的冷却风扇停止运行了 .散热不好 调查原因，实施对策后复位 - .确定L6-02， L6-03设定值是否适当 .确认机械系统使用情况，找出异常原因并解决 32

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过力矩2 OL4(binking) 电流超过（L6-05）以Overorque Det2 上并持续（L6-06）时间以上 OS(binking) Over Speed 过速度 速度在设定值（F1-08）以上并持续（F1-09）时间以上 速度偏差太大 速度偏差在设定值（F1-10）以上并持续（F1-11）时间以上 外部故障（输入端子3） 外部故障（输入端子4） 外部故障（输入端子5） 外部故障（输入端子6） 外部故障（输入端子7） 外部故障（输入端子8） DEV Speed Deviation EF3(binking) External Fault 3 EF4(binking) EF5(binking) EF6(binking) EF7(binking) EF8(binking) .确定L6-05， L6-06设定值是否适当 .确认机械系统使用情况，找出异常原因并解决 发生了过冲/不足 再调整增益 指定速度太高 修正指令回路及指令增益 F1-08，F1-09的设定值不适当 确认F1-08，F1-09的设定值 负载太大 减轻负载 加减速时间太短 延长加速时间 负载处在锁定中 确认机械系统 F1-10，F1-11的设定不恰当 确认F1-10，F1-11的设定值 .解除从各多功能 输入来的外部异常从多功能输入处被输入了（外输入 部异常） .消除外部异常的 原因 - 附注：短壁系列采煤机分普通型和制动型两种，带*者为制动型，不带标注者为普通型。

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/4jc6.html