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摘要：随着社会的发展，科学技术的提高，煤炭采煤机械已是电气自动化控制。本文结合工作实际，主要对煤矿采煤生产中使用的机械设备的电气化控制系统的特点作出分析，并提出采煤机械的电气化控制的重要意义。
关键词：煤矿采煤；机械设备；电气化控制；电控系统
煤矿开采是我国社会发展的基础。在我国，煤，占约70%的一次能源生产和消费结构，目前，仍将是我国一个长期在的主要能源。因此，必须保证煤炭工业的持续、稳定、健康发展。机械设备是煤矿生产中最重要的设备，机械设备的现代化水平直接影响着整个矿山生产的现代化水平。时下，大多数煤矿机械已电气化控制。下面，介绍了主要矿山机械设备电气控制系统的特点，使读者能够更好地应用和操作煤矿机械设备。
1、采煤机电气控制系统
目前，国内生产电牵引采煤机，对多电机横向布置的总体结构、牵引销式无级机载交流变频牵引，电源电压为3300V，与电脑操作，并能控制其运行状态和故障检测中文显示。整机采用多电机驱动，电机横向布置。主框架为整体框架式焊接结构。摇臂、破碎装置和主机架采用铰链销，结构简单，电机方便，可在各部件单独或拆卸部件无负载，动力传动及连接，更换方便，维修方便。
现在新型采煤机械械的电控系统一般包括PLC 单元、电源单元、本安电源、遥控接收器、端子板。由先导回路、主回路、主控制系统和调速系统四大部分组成。主控系统主要由主控器、操作显示站和本安电源组成。主控器采用PLC 控制系统。其功能就是把操作显示站传送过来的操作指令以及采集到的各传感器的控制信号按预先编制好的程序进行处理，处理结果经过驱动电路输送给各执行机构，以实现对采煤机械的控制。操作显示站也是一个计算机系统。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆它的传输和显示功能：一是把采煤机械的操作变成对应的指令编码，通过通信电缆输给主控器；二是将主控器输出的显示信息处理后，通过屏幕以汉字和数字字符的形式定量的显示出来。
控制系统主要包括：①交流变频控制系统：交流牵引电动机的变频调速，电机电源采用交流变频器，无论是对自己或交流逆变器的负载电机，具有完善的保护功能；开关磁阻电机调速；②开关磁阻电机和控制器；电磁调速；③电磁调速电机速度控制器计算机。
当发生故障时，主控计算机具有故障诊断功能：①可以显示相应的报警信息和故障保护信息；②故障记忆功能，至少可以在断电后保存最近发生的故障信息，随时向上电查询。
2 胶带输送机集中控制系统
PLC 作为控制核心，以工业监测、监视、控制软件作为用户界面，在主控站可实现以下联锁功能：主斜井皮带机与地面生产系统及井下给煤机之间设有连锁功能，遵循“逆煤流起车、顺煤流停车”原则，并能在事故情况下不堆煤（紧急停车）；具有集控、单机、手动、检修等各种工作方式；电控装置与变频器、调速型液力耦合器、CST、液体粘性传动装置和电软起动装置配合，能控制胶带输送机的加、减速度，能够实现皮带机软启动及软停车，起、停、加、减速度要求控制在a≤0.30 m/s2 范围内，能满足其较低加速度平稳起动和重载起动要求，确保多台电机之间的功率平衡；上位机监控显示功能：显示胶带速度、电流、煤流量、跑偏、打滑、堆煤、烟雾、温度等故障信号，实现自动语音报警及故障提示；在分站PLC上自动汉字提示及报警，且分站信息能在上位机上显示；组网功能：与工业以太网和全矿井的监测监控系统联网，实现数据远传、远程监视功能。
胶带式输送机的信号系统已开始预测与驱动闭锁的声、光报警信号；控制室和生产系统、胶带之间的联络信号；事故预测、事故停止声光报警信号。本实用新型具有底煤机运行信号显示，和一个多功能的放大电话机的设置实现出发预测，打点信号联络和语音通信功能的带式输送机。
上位机组态监控软件实现了带式输送机运行状态的动态图形监控。配置的上位机监控软件实现对电源、实时显示和存储的电压、电流，通过智能电力仪表有功功率和无功功率的高压开关设备，并提供了在任何时间、任何历史数据查询。该控制系统为带式输送机的所有设备提供完整的故障保护，电机定子温度，驱动辊轴承温度，油温监测，偏差，锁定等保护指示。
3 提升机的电控系统
矿井提升机常称为矿井咽喉，是矿山最重要的关键设备，是矿山与外界之间唯一的通道，担负着材料、矿石、人员等重要的运输责任。就提升机而言，操作的安全性和可靠性是非常重要的。传统的矿井提升机的低速性能，在开停车制动的许多安全问题，逻辑控制等，随着计算机和PLC技术的发展，先进的技术控制传统控制系统传统的采矿业的改造利用，使矿井提升机的控制性能得到了很大的提高，它的自动化程度和安全可靠性都达到了新的高度和水平，保证电梯的安全运行与现代管理和监测方法。其原理是通过缠绕钢丝绳器发射功率的电机，对集装箱起重机实现，盘式制动器的液压和电气控制制动、深度指示器的位置指示系统通过容器的实现，通过各种传感器和测速发电机控制单元，由安全防护系统。由于采用了计算机技术，提升机的安全保护系统更加完善。升降机电控制装置是以全数字控制为核心，用PLC实现全过程的位置控制和动态图像监控。一个精确的数字位置指示、故障显示、记录、打印、与上位机通信，实现新产品的在线监测，采用全数字直流调速装置、接口技术和新型功率变换器、全数字控制的大功率直流调速装置。调速系统稳定，停车准确。同时，采用2 台计算机设备，每台电脑都有独立的测量、传感装置和数据处理系统，它们同步工作，互相检测，互为备用，对提升行程实现直接测量和间接测量容器位置相结合的方式，对两者进行比较、校正，实现行程自动控制。由于采用了计算机对安全回路、制动回路、电源和驱动回路进行实时监测，实现故障记忆，因此提升机安全性能大大提高。
关于交变频提升机的设计特点：
3.1、新型的圆形磁场控制，取得了良好的调速性能。即高电压利用率，高输出转矩，小转矩脉动，良好的低频性能。这种控制方案是不敏感的网络中的电压的波动，即，一个稳定的电压，可以输出驱动交流电动机时，网络电压波动。
3.2、采用新的抗干扰设计，设计了多种故障保护和优先级排序自诊断功能，大大提高了整机的可靠性。
3.3、新型膜面板设置，操作方便，灵活，功能齐全，使变频器能适应多种应用，并达到最佳的调速性能。
4 掘进机的电控系统
新型掘进机电气系统用PLC 作为主控制单元，完成电气系统各单元的启、停以及与生产过程相关联的各种逻辑功能的集中控制。系统中的保护部分由电子保护器实现了电动机的保护。电子保护电路通过电流互感器对回路实时监控，能够准确判断相关回路的运行状态，并及时将结果反馈到主控单元PLC 中，从而实现相应的电气动作。
显示系统通过中文界面向用户显示系统的运行和故障状态，使用户能够及时了解系统情况，并能够根据显示提供的信息快速处理系统故障。
参考文献
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[3]采煤机远程监控系统关键技术研究[J].刘军，王忠宾，牛可，朱雯川. 煤炭科学技术.2010（06）
论文作者:肖利彪
论文发表刊物: 《建筑学研究前沿》2017年第10期
论文发表时间:2017/9/30
标签：系统论文; 电机论文; 功能论文; 故障论文; 回路论文; 控制系统论文; 操作论文; 《建筑学研究前沿》2017年第10期论文;