MG300/730WD 采煤机控制系统的技术改造研究

何 鹏

（山西汾西矿业集团正新煤焦有限责任公司贾郭煤矿，山西 沁源 046500）

引言

采煤机设备是煤矿开采工作面中的核心设备之一，采煤机设备的运行工作状态与采煤工作面的生产效率和生产安全性有着直接的关联。采煤机设备调控配件与系统牵制，线路电器所产生的故障类型多样化，同时电器配件的成本相对较高，在某些工作环境条件下会产生备用电器件无法完全适应生产工作要求等相关问题。在有效保证各环节工作顺利开展的条件下，需要尽可能降低各种仪器设备维修成本，并且展开现场勘查和分析工作，有效找到其中产生的故障问题原因，有效调整已经出现损坏问题的电气系统工作参数，降低仪器设备产生故障的停歇时间。

1 提高采煤机调控电源技术水平

1.1 采煤机调控电源系统构成

采煤机调控电源系统的构成如图1 所示。因为调控系统主要是通过TM2、TM3 及TM4 等变压器设备所组成，其中TM2 将电压3 300 V 转化成1 140 V，然后将其输送到TM3 和TM4 两个主变压器系统当中。TM3 变压器的主要作用是实现将1 140 V 的电压降低到36 V、25 V 及24 V 三个等级同时供电电压，一端36 V 供电电压又承担KM1、KM2 和KM3三个线圈的正常供电工作，经过VC1 的整流作用之后，电压25 V 成为继电器板的最终供电电压，最后的电压24 V 成为主控制器所需要的供电电压。TM4变压器的主要作用，是实现将电压1 140 V 降低到32 V、27 V、20 V 及15 V 四个不同等级，同时电压27 V 属于瓦斯断电仪表工作过程中所需要的电压，经过AC2 整流作用调节之后，将会进一步加大滚筒的电磁阀及为制动电磁阀所提供的电力大小[1]。

图1 采煤机原主控制系统示意图

1.2 存在的主要问题

在工作面的调控生产工作过程中，采煤机设备偶尔会出现断电以致停止运行等情况，严重影响整个生产工作进程，可以初步分析得出采煤机内部的元器件失调问题。在断电之后打开采煤机的机盖，发现系统当中的变压器电压大小为3 300 V/1 140 V 的TM2 变压器设备停止运行，紧接着变动变压器PM3和TM4 提供的1 140 V 电压大小。由于这种变压器内部的器件购买较困难，在产生不良问题时只能改造3 300 V/127 V 的变压器设备。

1.3 改造技术方法

将3 300 V 电压先传输到电压1 140 V 的TM2变压器当中，然后再依次传递到TM3 与TM4 变压器设备内部，两个变压器最初所接收的电源电压量大小为1 140 V，TM4 变压器次级正好存在于110 V 的输入电压，因此可以利用该功的条件对其展开技术改造工作，保证系统整体供电和电压分配的科学性与合理性[2]。

1.4 改造工作结果

将电压为3 300 V/127 V 变压器设备TMS 直接连接到主线路当中，同时将电压3 300 V/127 V 的电压输出线路直接并联到110 V 到TM4 变压器的接线位置，通过这一方法TMS 变压器端，不但输入了110 V 的负载电压，同时在TM4 电压升高之后，也可以获取其中的1 140 V 的输出端电压，同时TM3 初级变压器设备也承载了1 140 V 的输入端电压。通过这种改造方法，可以有效保证TM3 变压器次级电源当中的输入电压稳定性，有效保证采煤机所连接的所有调控电源都处于正常稳定的运行工作状态下。

2 采煤机组调控技术体系改造分析

2.1 采煤机组调控工作体系

采煤机的主调控体系主要包含左右遥控器、主控器、显示屏及端头站等相关元器件。主控器在工作过程中的主要作用是：收集电动机工作过程中的电流变化信息，以及端头站和遥控信息所输送的调控信息内容，对其展开逻辑分析工作之后，有效调控系统的运营工作状态，最终将所有的信息状况直接显示在终端屏幕上。端头站和主控器主要是利用串口通信功能，实现数据信息相互之间的快速传输，此时相关工作人员在端头站位置，可以有效调控滚筒的升降处理功能、牵引功能，各种工况信息及故障巡查参数数据更新等。无线调控系统当中包含遥控器，与电控箱当中的部分接触工的设备，可以有效控制采煤机的滚筒升降，滚筒牵引及机停等方面功能[3]。

2.2 故障产生的主要原因

在正常运行工作过程中，采煤机的牵引功能受到影响，左右位置的滚筒升降功能产生失调，初步判断是因为采煤机系统内部产生故障问题。在打开采煤机的机盖之后发现，其中TM4 控制变压器的输出端，电压保护断路器出现明显的破坏性问题，AC26V所衔接的全桥整流器件全部存在问题，因此正常供电电压给控制电磁阀。在针对故障问题进行全面分析之后，需要全面优化整个全桥整流器件，采煤机牵引功能左右滚筒升降功能都可以正常使用，但是左滚筒升降工作的开展，在经过进一步分析之后，发现采煤机内部的器件调控工作模块产生故障问题，断电之后将采煤机的机盖打开，发现其中主控制器的内部接点位置二极管出现击穿失效问题，造成DC24V 电源在调控左滚筒升降工作中出现短路情况。采煤机组控制器件的造价相对较高，如果每次都进行调换会造成不必要的经济浪费问题，因此需要基于主控制器的调控工作理论，对内部的调控系统方案进行优化和改进。

2.3 技术改造工作方案

采煤机原主控器调控工作体系结构当中，主控器的电磁阀调控工作机制，主要是实现将电磁阀的调控信号直接输送到主控制器PLC 系统当中，然后PLC 系统会基于逻辑程序传输相应的控制工作信号调控继电器板，输出和完善内外电磁阀的动作，同时使用蓄流二极管合理控制电磁阀内部的线圈电压大小。采煤机的主控制器设备需要保证左右升降，与制动电磁阀电气设备之间同步运行和工作，制动电磁阀控制继电器还未进行使用电磁阀，可以直接调控主频变压器的输出电压大小，使得调控继电器设备可以及时停止工作和运行，以此为基础进一步优化技术改造工作方案[4]。

2.4 技术优化工作结果

经过进一步优化之后的主控制器调控，工作系统一方面可以直接断开主控制器内部的PLC 输出端Y0 和Y4，以及继电器板的K1 与K5 的连接位置，将V0 和继电器板的K5 之间直接进行连接，然后将Y4 和继电器的K1 进行断开，通过Y0 调控K5的继电器。另一方面，可以拆除左升功能的电磁阀，主控制器CZ1-Z5 端的连线，然后将其转向连接在主控制器CC1-Z9 的端子位置，通过使用K5 继电器设备，在连接点进行左右升降控制，经过全面优化改进处理之后，在调控功能方面和原调控机制基本保持相同，进而可以进一步完善电磁阀的调控动作[5]。对MG300/730WD 采煤机主控制系统进行技术改造之后，控制系统内部的各个电路电压以及电流值保持正常，控制变压器未出现异常发热情况。采煤机内部的各项控制线路均可以保持正常平稳运行，同时在系统的整体运行工作稳定性得到了全面提升，后续的设备维护工作成本也得到了有效控制。

3 结语

在调控体系技术得到进一步优化和完善之后，采煤机的电气故障产生率得到了明显控制，并且在测量优化改进之后各路电压结果均显示为正常状态，同时变压器也没有产生明显的温度上涨情况，采煤机的各项功能发挥比较稳定。经过此次采煤机调控体系技术的优化和改进之后，一方面可以最大限度地降低设备维修消耗成本，另一方面可以直接降低采煤机设备的电气故障产生频率，因此可以全面提高采煤机设备的运行工作性能，保证煤矿开采工作的高效稳定开展。