煤矿机械电气控制系统的设计思路分析杨志刚

煤矿机械电气控制系统的设计思路分析杨志刚

杨志刚

（神华宁夏煤业集团清水营煤矿宁夏银川市750000）

摘要：随着我国大力发展社会主义建设，以及各个领域的快速发展，我国对能源的需求在不断加大，尤其是煤炭资源。煤炭资源是保证我国国民经济迅速发展的基础。因此加强对煤矿行业发展的重视，促进其健康长期的发展成为我国关注的重点问题。随着科学技术的创新与完善，机械设备自动化现代化成为保证煤矿产业发展的必须条件。本文从采煤机、胶带、狂进提升机以及掘进机四个方面的电气控制系统进行全面分析，对煤矿机械电气控制系统的设计思路进行探讨。

关键词：煤矿机械电气控制系统；设计思路

1.采煤机的电气控制系统

现阶段，我国大部分的煤矿企业在进行破煤时都是采用旋转工结构实现的，在完成破煤工作后，有专门的输送途径进行煤炭的运输。同时很多企业主要是采用传统的电牵引采煤机进行工作。其中横向布置的电机就是构成电牵引采煤机的重要组成部分。其使用的电源电压为3300KV。工作人员利用互联网技术进行操作和控制，通过中文显示屏显示出其运行情况以及故障检测。整机是由多电机驱动组成，框架主要是采用整体框架焊接结构、摇臂以及主机等通过销轴铰接的方式组成，同时各部分的电机装入和拆除程序较为简单，部件之间没有动力连接和传递，因此检修和维护较为简单。

新型的采煤机电气控制系统主要是由电源单元、PLC单元、遥控接收器、本案电源等组成。其控制系统主要是由主回路、先到回路、调速系统和主控制系统组成，一般情况才，主控器主要是采用PLC系统，该部分的作用是将操作显示站传递的操作指令、各种传感器采集到的控制信号根据已经编制好的程序进行科学的处理，同时通过驱动电路将处理完毕的结果传送到各个执行机构，从而实现对采煤机的控制。操作现实站就是一个计算机系统，具有两个功能，一个是将采煤机的操作直接转化为指令代码通过电缆传送给主控器；另一个作用是处理主控器输出的信息，通过汉字与数字符号的形式在屏幕上进行显示。交流变频系统主要是由变频器控制交流牵引电机同时对电源进行供给，其所负载的电机以及自身提供保护功能。开关磁阻电机调速系统主要是由控制器和开关磁阻构成。计算机调速控制器和电磁调速电动机组成电磁调速系统。一旦有故障出现，主控计算机就能及时进行警示信息和故障保护信息的显示，同时其具有一定的故障记忆功能。及时出现断电的情况也能够对故障信息进行保存，以便检修人员进行查询。

2.胶带输送机的电气控制系统

在整个胶带输送机电气控制系统中，PLC单元是整个系统控制的关键，其作用是监视、测量以及软件控制，同时具有相应的显示界面。具体功能如下：将井下给煤机、皮带机与地面生产系统进行连接。需要注意的是工人员在进行输送煤炭资源时一定要坚持“逆煤流启动车、顺煤流发车”的原则。禁止出现有事故发生还在推煤炭的情况；技术人员可以利用该系统的电控装置以及调速型液力耦合器等装置设备，进一步加强对胶带输送机加减速的控制，对于启动或是停车的操作更加简化，同时保证其加速度在每秒0.3米之内，这样可以满足较低加速度启动与重载启动的要求，保证多个电机功率的平衡；组网功能，建立与整个矿机的监控系统联网体系，实现数据远距离输送和远程监视，从而进一步有效提高胶带输送机电气控制系统的稳定性和运行的安全性。

3.矿井提升机的电气控制系统

矿井提升机是保证井下设备、工作人员与井上联系的重要手段。随着科学技术的发展以及PLC技术的不断创新与完善，我国很多煤矿企业技术人员都开始利用先进的控制技术对传统的矿井提升机系统进行优化与创新，这样进一步提升狂进提升机的自动化水平，保证其运行的安全性与可靠性。矿井提升机电气控制系统的工作原理是利用减速器将动力传递给卷筒，这样可以实现方容器的提升或是下放。利用液压或是电气控制实现盘形制动器制动的控制，然后借助传感器和测速发动机等原件组成完善的保护系统。技术人员根据互联网技术，进一步对优化与完善提升机的保护系统。通常情况下，数字控制是整个矿井提升机电控装置的关键。技术人员要利用PLC控制系统进一步对提升机工作全过程进行全方位的动态监控，同时根据数字化位置指示以及故障显示功能与上位互联网进行实时通讯，进一步加强矿井提升机的全数字化控制。需要注意的是为了进一步提高设备运行的稳定性，技术人员要根据实际情况和需求，设置两台计算机。在这两天计算机系统中设置单独的传感器以及测量装饰，然后作为备用以防不时之需。然后进行比较和矫正，最终实现对进程的自动化控制，从而进一步提高其使用的安全性和可靠性。变频提升机的特点主要有：其圆形磁场调速性能较高，电业利用效率高以及低频运转的性能，同时它本身具有的多种故障保护和优先排序功能也能更加有效的提高整个设备运行的灵活性。

4.掘进机的电气控制系统

PLC控制单元式新型掘进机电气控制系统主要的操作系统，通过该系统可以加强对电气系统各个单元启动控制、停止集成以及与生产相关的各种逻辑功能控制。由控制室、公控室以及调制解调器三个主要部分构成掘进机的电气控制系统。而为了进一步加强对电动机的保护，技术人员要采用电子保护器装置，同时充分利用电流互感器加强对回路情况的动态监视，从而加强对回路运行情况的判断，同时将结果进行及时的上传。

总结

综上所述，随着市场经济的发展以及城镇一体化建设进程加快，我国各个行业对各种能源的需求在不断加大，尤其是煤炭资源。这给煤炭行业的发展提供了有利的条件。同时我国科学技术的发展与完善，给煤矿行业提供更多先进的技术和工艺、其中煤矿机械电气控制系统成为当前各大煤矿企业研究的重点课题。煤矿企业一定要加强对先进技术的重视，加大资金投入引进先进的技术和设备，同时支持科研人员对现有技术进行创新与发展，为有效提高自身企业的实力和竞争力提供有利的条件。从而保障我国煤矿行业健康长久的发展。

参考文献

[1]李新华,葛立臣.煤矿机械的电气控制系统的设计[J].煤炭技术,2012,31(3):36-37.

[2]冯红占.关于煤矿机械电气控制系统的设计研究[J].信息通信,2013(2):277-278.

[3]屈亚博,袁铭远,刘丹,等.针对煤矿机械电气控制系统设计的探讨[J].建筑工程技术与设计,2015(36).

作者简介

杨志刚（1980—），男，汉族，助理工程师，单位：神宁集团清水营煤矿，从事煤矿机电管理工作。