CN103346733B - 一种防爆型采煤机电机电控装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种防爆型采煤机电机电控装置，具有磁力启动器，还包括控制变压器、转换控制器以及隔离开关，其中隔离开关设于采煤电动机的主回路上，与磁力启动器二次侧输出的三相电源相连；控制变压器的一次侧电源接自磁力启动器二次侧，第一二次侧供电回路接有遥控控制回路；第二二次侧供电回路接有采煤电动机左/右牵引、升/降控制回路,磁力启动器的引出线连接手动控制回路。使用本发明的防爆型电机在其电控回路中增加了机械/电气闭锁功能，提高了电机质量及使用寿命，还可避免煤矿井下使用误操作时带来的麻烦，确保人身安全、减少人力物力损失；从机械和电气两方面保证隔离开关操作前的零负荷。

Description

一种防爆型采煤机电机电控装置

技术领域

本发明涉及一种电动机控制技术，具体的说是一种防爆型采煤机电机电控装置。

背景技术

隔爆兼本质安全型水冷三相异步电动机是电力拖动系统中最为重要的电气设备，它适用于爆炸性环境、爆炸性气体混合物的环境用的电气设备产品、结构简单、运行可靠、广泛用于工矿、石油，是实现电气化不可缺少的动力设备。

现有的隔爆兼本质安全型水冷三相异步电动机主要包括定子、转子以及接线腔，接线腔主要包括：机座、大盖板、隔离开关操纵机构、以及小盖板等几大部分组成。在对上述电动机进行分合闸或启停控制时，由于缺少机械或电气闭锁功能而容易发生误操作，在煤矿井下使用，降低隔爆性能，不能有效保证人身安全和物质损失，也影响了电动机的使用寿命。

目前，能够避免误操作、提高运行可靠性的防爆型采煤机电机电气控制装置尚未见报道。

发明内容

针对现有技术中的防爆型电动机在启停过程中无法避免误操作、不能有效保证人身安全等不足之处，本发明要解决的技术问题是提供一种能够避免误操作、提高运行可靠性的防爆型采煤机电机电控装置。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

本发明一种防爆型采煤机电机电控装置，具有磁力启动器，其特征在于：还包括控制变压器、转换控制器以及隔离开关，其中隔离开关设于采煤电动机的主回路上，与磁力启动器二次侧输出的三相电源相连；控制变压器的一次侧电源接自磁力启动器二次侧，第一二次侧供电回路接有遥控控制回路；第二二次侧供电回路接有采煤电动机左/右牵引、升/降控制回路,磁力启动器的引出线连接手动控制回路。

所述手动控制回路具有矿用隔爆按钮，包括采煤电动机主启按钮、主停按钮、采煤运输机停止按钮以及急停按钮,上述各按钮在手动控制回路中串联连接，其中急停按钮与隔离开关之间具有机械/电气闭锁机构。

所述机械/电气闭锁机构包括急停按钮操纵机构及隔离开关操纵机构两部分，其中急停按钮操纵机构具有常闭开关、开关连接板、凸轮、轴套、手柄以及轴杆；手柄通过轴杆连接凸轮，凸轮在不同位姿通过开关连接板与常闭开关的触点动作部件抵接或分离；轴杆固定在轴套内，轴套固定在大盖板上；

隔离开关操纵机构包括手把、开关轴、铜套、固定套，其中开关轴设置在铜套内，铜套设置在固定套内，固定套固定在大盖板上；手把通过开关轴控制隔离开关；开关轴上固定有限位杆，限位杆的自由端与急停按钮操纵机构中的凸轮在不同位姿抵接或分离。

所述遥控控制回路具有转换控制器、接收机及发射机，转换控制器的输入端与接收机相连，该接收机与遥控发射机进行无线通讯；转换控制器输出的控制电压接至第一～第五电磁阀的线圈，第一～第五电磁阀的线圈电源端接至控制变压器的第三二次供电回路；转换控制器内部具有多个继电器及其附带接点，其中采煤电动机主启常开自保接点、主停常闭接点以及运输机停止常闭接点串联连接于手动控制回路中。

所述采煤电动机左/右牵引、升/降控制回路为第一～第五电磁阀提供工作电源，第一～第五电磁阀的控制信号来自第二二次供电回路中转换控制器；各电磁阀的阀芯分别设于电动机的牵引停止、左牵引、右牵引、上升以及下降驱动装置中。

所述控制变压器、转换控制器以及隔离开关设于电控箱内，电控箱固接于电动机主体上。

所述控制变压器还具有第三二次侧供电回路，该回路接有瓦斯报警断电仪，该瓦斯报警断电仪的常闭接点设于手动控制回路中。

本发明具有以下有益效果及优点：

1.使用本发明的防爆型电动机在其电气控制回路中增加了机械/电气闭锁功能，提高了电机质量及使用寿命，还可避免煤矿井下使用误操作时带来麻烦，确保人身安全、减少人力物力损失；降低了电动机损坏率，有效提高了GB3836隔爆要求，适应对不同型电动机的设计需求。

2.安装本发明的电动机，结构简单合理，既可现场手动控制，又能远程手动或遥控，并能实现整个采煤机结构的整体停机，从机械和电气两方面保证隔离开关操作前的零负荷。

附图说明

图1为本发明电气原理图；

图2为本发明中机械联锁机构示意图；

图3为本发明中手柄与手把位置示意图；

图4为本发明中急停按钮操纵机构结构示意图；

图5为本发明中隔离开关操纵机构结构示意图；

图6为本发明中限位杆被凸轮限位时的示意图；

图7为本发明中限位杆与凸轮分开时的示意图。

其中，KB为控制变压器；QS为隔离开关，M为采煤电动机，ZQ为主启按钮，ZT为主停按钮、YT为采煤运输机停止按钮，JT为急停按钮，D₁～D₅为第一～第五电磁阀，2为常闭开关，3为开关连接板，4为凸轮，5为轴套，6为手柄，7为挡板，8为轴杆，9为限位杆，10为手把，11为开关轴，12为铜套，13为固定套，14为隔离开关，15为变压器组件，20为手柄连接杆，21为大盖板，YO为采煤电动机主启常开自保接点，K1为主停常闭接点，W1为运输机停止常闭接点，t_o为热继电器常闭接点。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明作进一步阐述。

如图1所示，本发明一种防爆型采煤机电机电控装置，具有磁力启动器，安装于顺槽开关中，转换控制器以及隔离开关QS还包括控制变压器KB，其中隔离开关QS设于采煤电动机M的主回路上，与顺槽开关中磁力启动器二次侧输出的三相电源相连；控制变压器KB的一次侧电源接自磁力启动器二次侧，第一二次侧供电回路接有遥控控制回路；第二二次侧供电回路接有采煤电动机左/右牵引、升/降控制回路；磁力启动器的引出线连接手动控制回路。

所述手动控制回路具有矿用隔爆按钮（采用BZA1-5），包括采煤电动机主启按钮ZQ、主停按钮ZT、采煤运输机停止按钮YT以及急停按钮JT（本实施例采用LA18），上述各按钮在手动控制回路中串联连接，其中急停按钮JT与隔离开关QS之间具有机械/电气闭锁机构。

遥控控制回路具有转换控制器、接收机及发射机，转换控制器的输入端与接收机相连，该接收机与遥控发射机进行无线通讯；转换控制器输出的控制电压接至第一～第五电磁阀D₁～D₅的线圈，第一～第五电磁阀D₁～D₅的线圈电源端接至控制变压器KB（容量大于等于200VA）的第三二次供电回路；转换控制器内部具有多个继电器及其附带接点，其中采煤电动机主启常开自保接点YO、主停常闭接点K1以及运输机停止常闭接点W1串联连接于手动控制回路中。

采煤电动机左/右牵引、升/降控制回路为第一～第五电磁阀D₁～D₅提供工作电源，第一～第五电磁阀D₁～D₅的控制信号来自第二二次供电回路中转换控制器；各电磁阀的阀芯分别设于电动机的牵引停止、左牵引、右牵引、上升以及下降驱动装置中。

本实施例中，隔离开关QS采用GHK-200/1140型，适用于煤矿井下交流50Hz、电压1140V，电流至200A的矿用隔爆型电磁启动器中，用于主电路的隔离和在无负载情况下，改变电源的相序。在一般情况下应保证隔离开关在无负载情况下进行操作，接通、分断、隔离电源和换相。

因此，为避免井下人员误操作，本发明在急停按钮JT与隔离开关QS之间设计了机械/电气闭锁机构。

如图2、4所示，所述机械/电气闭锁机构包括急停按钮操纵机构及隔离开关操纵机构两部分，其中急停按钮操纵机构具有常闭开关2、开关连接板3、凸轮4、轴套5、手柄6以及轴杆8；手柄6通过轴杆8连接凸轮4，转动手柄6即可驱动凸轮4转动，凸轮4在不同位姿通过开关连接板3与常闭开关2的触点动作部件抵接或分离；轴杆8固定在轴套5内，轴套5固定在大盖板21上。

隔离开关操纵机构包括手把10、开关轴11、铜套12、固定套13，其中开关轴11设置在铜套12内，铜套12设置在固定套13内，固定套13固定在大盖板21上；手把10通过开关轴11控制隔离开关QS；开关轴11上固定有限位杆9，限位杆9的自由端与凸轮4在不同位姿抵接或分离。

如图3、5所示，所述手柄6处于开通的位置时手把10无法处于断开的位置，手柄6开合角度为90度，手把10开合角度为45度。

本发明中的控制变压器KB、隔离开关QS、转换器以及熔断器等附属部件安装于电控箱内，电控箱上部为带操作按钮的盖板，盖板均用螺栓固紧。电控箱焊接在采煤电动机M上部，有足够的机械强度和使用寿命。电控箱内设有本安电源（采用MKD-X），布线严格区分为本安、非本安布置，电控箱进线口处采用弹性密封圈，内孔卡紧在电缆外皮上，并用电控箱压盘牢固压紧。

隔离开关QS共有三个合闸位置，正位（采煤电动机M正向运转）、零位（采煤电动机M停止）以及负位（采煤电动机M反向运转）。

本发明通过远程手动控制方式或遥控控制方式都可以实现以下操作：按下主启按钮ZQ，采煤电动机M（采用YBC-100（D））启动，由自保接点YO自保运行。按下牵引停止按钮或采煤运输机停止按钮，可以分别停止牵引部分的动作或采煤运输机停机。遥控控制方式通过遥控发射机和接收机驱动转换器（本实施例有用ZH-07）实现采煤电动机M的主启、主停，并使转换器输出电压信号，驱动外部第一～第五电磁阀D₁～D₅的线圈，通过液压系统实现外部设备的牵引停止、采煤机的左/右牵引、上升/下降等动作。

当需要操作隔离开关QS时，必须保证隔离开关QS无负载。当需要闭合隔离开关QS时，首先按下急停按钮JT，切断所有负荷，急停按钮JT的手柄6通过轴杆8驱动凸轮4转动，凸轮4通过开关连接板3控制常闭开关2的开闭；而常闭开关2的开闭控制整个顺槽中的磁力启动器的启停。如果先扳动隔离开关QS的手把10，一方面如图6所示，当限位杆9的自由端抵接凸轮4时，由于凸轮4的阻挡，限位杆9无法转动，从而开关轴11也无法转动；另一方面，如图3所示，此时手柄6的位置正处于手把10的断开位置，使得手把10无法扳动到该位置。这样，只有首先将手柄6处于断开位置，限位杆9的自由端无法抵接凸轮4（如图7所示），急停按钮JT断开，手把10才有可能处于断开位置。本发明同时通过电气及机械两方面对隔离开关QS进行操作前的双保险，更加保证了操作的准备无误。

本实施例中控制变压器还具有第三二次侧供电回路，该回路为瓦斯报警断电仪（采用DJB4）提供工作电源，该瓦斯报警断电仪的常闭接点设于手动控制回路中，具体的说是连接在手动控制回路与磁力启动器的引出线之间，当瓦斯报警断电仪检测瓦斯浓度超出正常范围时，其常闭接点GK断开，禁止手动操作。

Claims (4)

1.一种防爆型采煤机电机电控装置，具有磁力启动器，其特征在于：还包括控制变压器以及隔离开关，其中隔离开关设于采煤电动机的主回路上，与磁力启动器二次侧输出的三相电源相连；控制变压器的一次侧电源接自磁力启动器二次侧，第一二次侧供电回路接有遥控控制回路；第二二次侧供电回路接有采煤电动机左/右牵引、升/降控制回路，磁力启动器的引出线连接手动控制回路；所述遥控控制回路具有转换控制器、接收机及发射机，转换控制器的输入端与接收机相连，该接收机与遥控发射机进行无线通讯；转换控制器输出的控制电压接至第一～第五电磁阀的线圈，第一～第五电磁阀的线圈电源端接至控制变压器的第三二次供电回路；转换控制器内部具有多个继电器及其附带接点，其中采煤电动机主启常开自保接点、主停常闭接点以及运输机停止常闭接点串联连接于手动控制回路中；

所述手动控制回路具有矿用隔爆按钮，包括采煤电动机主启按钮、主停按钮、采煤运输机停止按钮以及急停按钮，上述各按钮在手动控制回路中串联连接，其中急停按钮与隔离开关之间具有机械/电气闭锁机构；

所述机械/电气闭锁机构包括急停按钮操纵机构及隔离开关操纵机构两部分，其中急停按钮操纵机构具有常闭开关、开关连接板、凸轮、轴套、手柄以及轴杆；手柄通过轴杆连接凸轮，凸轮在不同位姿通过开关连接板与常闭开关的触点动作部件抵接或分离；轴杆固定在轴套内，轴套固定在大盖板上；

隔离开关操纵机构包括手把、开关轴、铜套、固定套，其中开关轴设置在铜套内，铜套设置在固定套内，固定套固定在大盖板上；手把通过开关轴控制隔离开关；开关轴上固定有限位杆，限位杆的自由端与急停按钮操纵机构中的凸轮在不同位姿抵接或分离。

2.按权利要求1所述的防爆型采煤机电机电控装置，其特征在于：所述采煤电动机左/右牵引、升/降控制回路为第一～第五电磁阀提供工作电源，第一～第五电磁阀的控制信号来自第二二次供电回路中转换控制器；各电磁阀的阀芯分别设于电动机的牵引停止、左牵引、右牵引、上升以及下降驱动装置中。

3.按权利要求1所述的防爆型采煤机电机电控装置，其特征在于：所述控制变压器、转换控制器以及隔离开关设于电控箱内，电控箱固接于电动机主体上。

4.按权利要求1所述的防爆型采煤机电机电控装置，其特征在于：所述控制变压器还具有第三二次侧供电回路，该回路接有瓦斯报警断电仪，该瓦斯报警断电仪的常闭接点设于手动控制回路中。