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  1、浅析采煤机闭锁刮板输送机的抗干扰关键词:感应电动势;I/O模块;采煤机;闭锁刮板输送机 一、采煤机闭锁刮板输送机组成与原理 (一)采煤机闭锁刮板输送机装置的组成 采煤机机身上的运输机停止按钮S1、急停开关S2,采煤机电缆控制芯线-Z控制器I/O接口的输入口。 (二)采煤机闭锁、刮板输送机的工作原理 首先在KTCl01-Z控制器上,设置前部运输机的主电机控制输出点,再设置主电机的准备就绪输入点。如图1所示: 12V接I/O模块的1,采煤机电缆的控制线,控制线的另一端分别接采煤机的4、6,当采煤机上的急停开关和运

  2、输机停止按钮都处在闭合状态时,此时电流经 12V、1、发光二极管、2、4、S1、5、S2、6、3、接零点,发光二极管发光,光敏三极管导通,准备就绪点闭合,主电机具备起动条件;当采煤机上的急停开关或着是运输机停止按钮处于断开时,电流回路不通,发光二极管不能发光,光敏三极管就不能导通,准备就绪点断开,主电机就不能起动,从而在达到采煤机上闭锁运输机的功能。 (三)I/O模块损坏的原因 在使用中发现频繁停运输机或烧坏I/O模块,经检查在电缆控制芯线中,有感应电压高达上千伏,至使I/O模块烧坏,由于控制芯线和动力芯线是同一根电缆,由于采煤机在启动时,动力芯线上有大电流流过,起动合降到额定电流,由安培定律

  3、可知,电流在导线中通过,在导线周围产生磁场,电流大磁场强度大,电流小磁场就小。再由法拉第定律可知,封闭的导线在变化的磁场中,可以产生感应电流,断开的导线在变化的磁场中,可以产生相当于电源电压的感应电动势。因此,无论采煤机上的急停开关和运输机停止按钮是在闭合状态,还是在断开状态,都会产生狠高的感应电动势,由于感应电动势很高,致使I/O模块烧坏不可以使用。 二、减少感应电动势对I/O模块影响的方法 (一)辅助电缆法 1辅助电缆法的组成:采煤机机身上的运输机停止按钮S1、急停开关s2,单独敷设的辅助电缆,KTCl01-Z控制器I/O接口的输入口。 2辅助电缆法的工作原理:首先沿采煤机电缆敷设一根MYQ

  4、3*1.5的电缆,再在KTCl01-Z控制器上,设置前部运输机的主电机控制输出点,再设置主电机的准备就绪输入点。如图2所示: 12V接I/O模块的l,单独敷设的辅助电缆的芯线,辅助电缆芯线的另一端分别接采煤机的4、6,当采煤机上的急停开关和运输机停止按钮都处在闭合状态时,此时电流经 12V、1、发光二极管、2、4、S1、5、S2、6、3、接零点,发光二极管发光,光敏三极管导通,准备就绪点闭合,主电机具备起动条件;当采煤机上的急停开关或着是运输机停止按钮处于断开时,电流回路不通,发光二极管不能发光,光敏三极管就不能导通,准备就绪点断开,主电机就不能起动,从而在达到采煤机上

  5、闭锁运输机的功能。 3辅助电缆法减少感应电动势对I/O模块影响的原理:由于I/O模块的输入点,是经单独敷设的电缆构成的回路,和采煤机电缆有一定的距离,故采煤机电缆产生的磁场对单独敷设的电缆没影响,所以就不会产生感应电动势,也就不会冲击发光二极管而损坏I/O模块。 (二)辅助电源和继电器法 1辅助电源和继电器法的组成:采煤机机身上的运输机停止按钮Sl、急停开关S2,采煤机电缆控制芯线-Z控制器I/O接口的输入口,辅助电源和继电器。 2辅助电源和继电器的工作原理:首先在KTCl01-Z控制器上,设置前部运输机的主电机控制输出点,再设置主电机的准备就绪输入点。如图3所示: 12V接I

  6、/O模块的l,继电器常开点的两头分别接I/O模块的2、3,辅助电源的7端接继电器,8端接采煤机电缆控制线端接另一根控制线,控制线的另一端分别接采煤机的4、6,当采煤机上的急停开关和运输机停止按钮都处在闭合状态时,此时辅助电源电流途径是辅助电源7、继电器线,继电器得电吸合,常开点闭合,这时I/O模块的电流途径是 12V、l、发光二极管、2、继电器常开点、3、接零点,发光二极管发光,光敏三极管导通,准备就绪点闭合,主电机具备起动条件;当采煤机上的急停开关或着是运输机停止按钮处于断开时,辅助电源电流回路不通,继电器失电,常开点断开,I/O模块电

  7、流回路不通,发光二极管不能发光,光敏三极管就不能导通,准备就绪点断开,主电机就不能起动,从而在达到采煤机上闭锁运输机的功能。 3辅助电源和继电器法减少感应电动势对I/O模块影响的原理:无论采煤机电缆控制线产生多高的感应电动势,都作用在辅助电源和继电器上,继电器的接点上没有感应电动势,也就对I/O模块没影响,由此减少了因感应电动势造成I/O模块的损坏。 (三)二极管和电感法 1二极管和电感法的组成:采煤机机身上的运输机停止按钮S1、急停开关S2,采煤机电缆控制芯线-Z控制器I/O接口的输入口,1个电感和2个二极管。 2二极管和电感法的工作原理:首先在KTCl01-Z控制器上,设置

  8、前部运输机的主电机控制输出点,再设置主电机的准备就绪输入点。如图4所示:12v接I/0模块的1,I/O模块的2接Dl阳极,D2和LYF联在一起,D2的阳极接Dl的阴极,采煤机电缆的控制线,控制线的另一端分别接采煤机的4、6,当采煤机上的急停开关和运输机停止按钮都处在闭合状态时,此时电流经 12V、1、发光二极管、2、Dl、L和D2、4、Sl、5、s2、6、3、接零点,发光二极管发光,光敏三极管导通,准备就绪点闭合,主电机具备起动条件;当采煤机上的急停开关或着是运输机停

  9、止按钮处于断开时,电流回路不通,发光二极管不能发光,光敏三极管就不能导通,准备就绪点断开,主电机就不能起动,从而在达到采煤机上闭锁运输机的功能。 3二极管和电感法减少感应电动势对I/O模块影响的原理:当采煤机电缆控制线产生的感应电动势是直流电时,二极管反向截止(二极管特性:单向导电)不能通过,对I/O模块没影响;当采煤机电缆控制线产生的感应电动势是交流电时,电感线圈阻止不能通过(电感的特性:隔交流电通直流电),二极管反向截止使其也不能通过,对I/O模块没影响,所以减少了因感应电动势对I/O模块造成的损坏。 (四)三种方法的比较 由表1可知,只有二极管和电感法对减少感应电动势对I/O模块造成的损坏是经济有效的。 三、结语 通过以上的对比,二极管和电感法还是比较经济可靠的,由于所用的测量设备有限,导致所测量的感应电动势数据还不精确,电感配备还不完全合理。 参考文献 1煤矿安全规程(第一版)M,2006 2KTCl01通讯控制一体化使用说明书 3电工电子技术(第四版)M,科技出版社,2006

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