MG300/730WD 采煤機控制系統(tǒng)的技術改造研究

何 鵬

（山西汾西礦業(yè)集團正新煤焦有限責任公司賈郭煤礦，山西 沁源 046500）

引言

采煤機設備是煤礦開采工作面中的核心設備之一，采煤機設備的運行工作狀態(tài)與采煤工作面的生產效率和生產安全性有著直接的關聯。采煤機設備調控配件與系統(tǒng)牽制，線路電器所產生的故障類型多樣化，同時電器配件的成本相對較高，在某些工作環(huán)境條件下會產生備用電器件無法完全適應生產工作要求等相關問題。在有效保證各環(huán)節(jié)工作順利開展的條件下，需要盡可能降低各種儀器設備維修成本，并且展開現場勘查和分析工作，有效找到其中產生的故障問題原因，有效調整已經出現損壞問題的電氣系統(tǒng)工作參數，降低儀器設備產生故障的停歇時間。

1 提高采煤機調控電源技術水平

1.1 采煤機調控電源系統(tǒng)構成

采煤機調控電源系統(tǒng)的構成如圖1 所示。因為調控系統(tǒng)主要是通過TM2、TM3 及TM4 等變壓器設備所組成，其中TM2 將電壓3 300 V 轉化成1 140 V，然后將其輸送到TM3 和TM4 兩個主變壓器系統(tǒng)當中。TM3 變壓器的主要作用是實現將1 140 V 的電壓降低到36 V、25 V 及24 V 三個等級同時供電電壓，一端36 V 供電電壓又承擔KM1、KM2 和KM3三個線圈的正常供電工作，經過VC1 的整流作用之后，電壓25 V 成為繼電器板的最終供電電壓，最后的電壓24 V 成為主控制器所需要的供電電壓。TM4變壓器的主要作用，是實現將電壓1 140 V 降低到32 V、27 V、20 V 及15 V 四個不同等級，同時電壓27 V 屬于瓦斯斷電儀表工作過程中所需要的電壓，經過AC2 整流作用調節(jié)之后，將會進一步加大滾筒的電磁閥及為制動電磁閥所提供的電力大小[1]。

圖1 采煤機原主控制系統(tǒng)示意圖

1.2 存在的主要問題

在工作面的調控生產工作過程中，采煤機設備偶爾會出現斷電以致停止運行等情況，嚴重影響整個生產工作進程，可以初步分析得出采煤機內部的元器件失調問題。在斷電之后打開采煤機的機蓋，發(fā)現系統(tǒng)當中的變壓器電壓大小為3 300 V/1 140 V 的TM2 變壓器設備停止運行，緊接著變動變壓器PM3和TM4 提供的1 140 V 電壓大小。由于這種變壓器內部的器件購買較困難，在產生不良問題時只能改造3 300 V/127 V 的變壓器設備。

1.3 改造技術方法

將3 300 V 電壓先傳輸到電壓1 140 V 的TM2變壓器當中，然后再依次傳遞到TM3 與TM4 變壓器設備內部，兩個變壓器最初所接收的電源電壓量大小為1 140 V，TM4 變壓器次級正好存在于110 V 的輸入電壓，因此可以利用該功的條件對其展開技術改造工作，保證系統(tǒng)整體供電和電壓分配的科學性與合理性[2]。

1.4 改造工作結果

將電壓為3 300 V/127 V 變壓器設備TMS 直接連接到主線路當中，同時將電壓3 300 V/127 V 的電壓輸出線路直接并聯到110 V 到TM4 變壓器的接線位置，通過這一方法TMS 變壓器端，不但輸入了110 V 的負載電壓，同時在TM4 電壓升高之后，也可以獲取其中的1 140 V 的輸出端電壓，同時TM3 初級變壓器設備也承載了1 140 V 的輸入端電壓。通過這種改造方法，可以有效保證TM3 變壓器次級電源當中的輸入電壓穩(wěn)定性，有效保證采煤機所連接的所有調控電源都處于正常穩(wěn)定的運行工作狀態(tài)下。

2 采煤機組調控技術體系改造分析

2.1 采煤機組調控工作體系

采煤機的主調控體系主要包含左右遙控器、主控器、顯示屏及端頭站等相關元器件。主控器在工作過程中的主要作用是：收集電動機工作過程中的電流變化信息，以及端頭站和遙控信息所輸送的調控信息內容，對其展開邏輯分析工作之后，有效調控系統(tǒng)的運營工作狀態(tài)，最終將所有的信息狀況直接顯示在終端屏幕上。端頭站和主控器主要是利用串口通信功能，實現數據信息相互之間的快速傳輸，此時相關工作人員在端頭站位置，可以有效調控滾筒的升降處理功能、牽引功能，各種工況信息及故障巡查參數數據更新等。無線調控系統(tǒng)當中包含遙控器，與電控箱當中的部分接觸工的設備，可以有效控制采煤機的滾筒升降，滾筒牽引及機停等方面功能[3]。

2.2 故障產生的主要原因

在正常運行工作過程中，采煤機的牽引功能受到影響，左右位置的滾筒升降功能產生失調，初步判斷是因為采煤機系統(tǒng)內部產生故障問題。在打開采煤機的機蓋之后發(fā)現，其中TM4 控制變壓器的輸出端，電壓保護斷路器出現明顯的破壞性問題，AC26V所銜接的全橋整流器件全部存在問題，因此正常供電電壓給控制電磁閥。在針對故障問題進行全面分析之后，需要全面優(yōu)化整個全橋整流器件，采煤機牽引功能左右滾筒升降功能都可以正常使用，但是左滾筒升降工作的開展，在經過進一步分析之后，發(fā)現采煤機內部的器件調控工作模塊產生故障問題，斷電之后將采煤機的機蓋打開，發(fā)現其中主控制器的內部接點位置二極管出現擊穿失效問題，造成DC24V 電源在調控左滾筒升降工作中出現短路情況。采煤機組控制器件的造價相對較高，如果每次都進行調換會造成不必要的經濟浪費問題，因此需要基于主控制器的調控工作理論，對內部的調控系統(tǒng)方案進行優(yōu)化和改進。

2.3 技術改造工作方案

采煤機原主控器調控工作體系結構當中，主控器的電磁閥調控工作機制，主要是實現將電磁閥的調控信號直接輸送到主控制器PLC 系統(tǒng)當中，然后PLC 系統(tǒng)會基于邏輯程序傳輸相應的控制工作信號調控繼電器板，輸出和完善內外電磁閥的動作，同時使用蓄流二極管合理控制電磁閥內部的線圈電壓大小。采煤機的主控制器設備需要保證左右升降，與制動電磁閥電氣設備之間同步運行和工作，制動電磁閥控制繼電器還未進行使用電磁閥，可以直接調控主頻變壓器的輸出電壓大小，使得調控繼電器設備可以及時停止工作和運行，以此為基礎進一步優(yōu)化技術改造工作方案[4]。

2.4 技術優(yōu)化工作結果

經過進一步優(yōu)化之后的主控制器調控，工作系統(tǒng)一方面可以直接斷開主控制器內部的PLC 輸出端Y0 和Y4，以及繼電器板的K1 與K5 的連接位置，將V0 和繼電器板的K5 之間直接進行連接，然后將Y4 和繼電器的K1 進行斷開，通過Y0 調控K5的繼電器。另一方面，可以拆除左升功能的電磁閥，主控制器CZ1-Z5 端的連線，然后將其轉向連接在主控制器CC1-Z9 的端子位置，通過使用K5 繼電器設備，在連接點進行左右升降控制，經過全面優(yōu)化改進處理之后，在調控功能方面和原調控機制基本保持相同，進而可以進一步完善電磁閥的調控動作[5]。對MG300/730WD 采煤機主控制系統(tǒng)進行技術改造之后，控制系統(tǒng)內部的各個電路電壓以及電流值保持正常，控制變壓器未出現異常發(fā)熱情況。采煤機內部的各項控制線路均可以保持正常平穩(wěn)運行，同時在系統(tǒng)的整體運行工作穩(wěn)定性得到了全面提升，后續(xù)的設備維護工作成本也得到了有效控制。

3 結語

在調控體系技術得到進一步優(yōu)化和完善之后，采煤機的電氣故障產生率得到了明顯控制，并且在測量優(yōu)化改進之后各路電壓結果均顯示為正常狀態(tài)，同時變壓器也沒有產生明顯的溫度上漲情況，采煤機的各項功能發(fā)揮比較穩(wěn)定。經過此次采煤機調控體系技術的優(yōu)化和改進之后，一方面可以最大限度地降低設備維修消耗成本，另一方面可以直接降低采煤機設備的電氣故障產生頻率，因此可以全面提高采煤機設備的運行工作性能，保證煤礦開采工作的高效穩(wěn)定開展。