淺析數(shù)碼載波控制模塊在采煤機(jī)上的應(yīng)用

張明懷

摘 要：該文針對采煤機(jī)負(fù)荷電纜線中的三根控制線在采面電纜槽中往復(fù)彎曲拖拉，出現(xiàn)電纜線中的控制線橡套絕緣被損壞，造成電纜控制線漏電或短路，嚴(yán)重影響綜采工作面采煤機(jī)的安全生產(chǎn)。該文根據(jù)數(shù)碼載波控制模塊技術(shù)特點(diǎn)、使用條件、主要技術(shù)參數(shù)、結(jié)構(gòu)原理、安裝接線方式進(jìn)行了簡述。利用數(shù)碼載波控制模塊來控制采煤機(jī)的開機(jī)與停止，實(shí)現(xiàn)了采煤機(jī)遠(yuǎn)距離控制不安裝控制線的要求，解決了采煤機(jī)控制線故障點(diǎn)難以查找且更換頻繁的難題，為成功應(yīng)用數(shù)碼載波模塊控制采煤機(jī)積累了經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。

關(guān)鍵詞：數(shù)碼載波控制模塊 采煤機(jī)負(fù)荷電纜 采煤機(jī) 應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TN914 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）11（b）-0062-01

目前我公司生產(chǎn)礦井所使用的采煤機(jī)控制開停方式，主要是通過負(fù)荷線中的控制線，來實(shí)現(xiàn)磁力啟動(dòng)器的啟動(dòng)與停止控制采煤機(jī)。但在生產(chǎn)實(shí)踐中，采煤機(jī)電纜在電纜槽中往復(fù)的彎曲拖拉，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)電纜線中的控制線橡套絕緣被損壞，造成電纜中的控制線漏電或短路，使采煤機(jī)的控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，此故障點(diǎn)查找困難、維修不便，嚴(yán)重影響了采煤機(jī)的正常工作，時(shí)常造成停產(chǎn)事故，給安全生產(chǎn)工作帶來不便，針對上述問題，該研究者利用數(shù)碼載波控制模塊來控制采煤機(jī)的啟動(dòng)與停止，實(shí)現(xiàn)了采煤機(jī)遠(yuǎn)距離控制不安裝控制線的要求，解決了采煤機(jī)控制線故障點(diǎn)難以查找且更換頻繁的難題。

1 數(shù)碼載波控制模塊機(jī)理和特性

1.1 工作原理

數(shù)碼載波控制模塊由發(fā)信模塊（裝在采煤機(jī)內(nèi)）和收信模塊（裝采煤機(jī)開關(guān)內(nèi)）成對構(gòu)成，在采煤機(jī)開關(guān)未吸合時(shí)，開關(guān)內(nèi)36 V給收信模塊提供電流，收信模塊向采煤機(jī)負(fù)荷電纜二相間送出源頻載波信號(hào)，裝在采煤機(jī)內(nèi)的發(fā)信模塊從負(fù)荷電纜中獲得“信源”后變頻為數(shù)碼載波返回負(fù)荷電纜，其數(shù)碼特性是由采煤機(jī)控制按鈕的開閉狀態(tài)決定，收信模塊從負(fù)荷電纜收到這個(gè)數(shù)碼載波信號(hào)經(jīng)解碼后，對應(yīng)指令驅(qū)動(dòng)各自執(zhí)行繼電器，從而達(dá)到遠(yuǎn)方載波控制目的，采煤機(jī)開關(guān)吸合期間，收信模塊內(nèi)信源自動(dòng)停發(fā)，發(fā)信模塊靠動(dòng)力電維持發(fā)碼。

1.2 結(jié)構(gòu)原理圖

1.3 使用條件

（1）海拔高度不低于2000 m以內(nèi)。（2）周圍空氣溫度-5℃～40℃。（3）周圍空氣濕度不大于98%（25℃）。（4）電源電壓波動(dòng)范圍85%～110%。

1.4 主要技術(shù)參數(shù)

（1）數(shù)碼調(diào)制載波頻點(diǎn)：125 kHz或170 kHz。（2）實(shí)用傳輸距離：不小于800 m。（3）收信模塊供電電壓額定值36 V～42 VAC。（4）收信模塊最大功耗≤4 W。（5）收信模塊執(zhí)行控制能力≥2 A/42 AC。（6）信號(hào)（相間）工頻電壓額定值660 V/1140 V/3300 V三種。（7）信號(hào)（高壓）端與控制低壓端之間耐壓≥4.2 kV（額定值1140 V）；≥8 kV（額定值3300 V）。（8）模塊最大外形尺寸/單體重量額定值660及1140 V≤30X80X80 mm。

1.5 技術(shù)特性

（1）數(shù)碼傳送、不怕干擾、免電池、免維護(hù)、長壽命。（2）獨(dú)立模塊化結(jié)構(gòu)、體積輕小、所有功能含在煙盒略大的成對模塊內(nèi)，直接安裝相關(guān)設(shè)備主腔內(nèi)，成為開關(guān)配件之一。（3）接線簡單，直接與開關(guān)腔內(nèi)高壓及控制回路連接，快插式端子改換只需幾秒鐘。（4）智能型全獨(dú)立控制接口，可兼容各種采煤機(jī)，不同型號(hào)開關(guān)，不同控制方式。（5）有明確的工況顯示，不但便于模塊自檢，還大大方便工作面電氣設(shè)備檢修。（6）模塊配有強(qiáng)磁式自吸底座，可在井下現(xiàn)場簡單快速裝在采煤機(jī)和開關(guān)隔爆腔內(nèi)適當(dāng)空位。

1.6 安裝接線方式

（1）發(fā)信模塊應(yīng)安裝在采煤機(jī)電控腔、如采煤機(jī)電控腔無動(dòng)力高壓端子，也可以裝在接線腔。（2）收信模塊原則上應(yīng)安裝在啟動(dòng)器的隔爆主腔。也可裝在接線腔，方便高低壓連接。（3）模塊安裝角度無要求，插入高低插頭后高低壓放電和爬電距離也要能滿足安全要求。

（4）模塊強(qiáng)磁底座要吸在隔爆內(nèi)腔鐵板上，注意勿吸在電機(jī)殼體上，以免升溫影響載波工作。（5）用模塊后采煤機(jī)控制按鈕上原來的控制芯線必須徹底拆除，否則模塊竄入外電壓損壞。（6）實(shí)用開關(guān)直流操作回路的，遠(yuǎn)方二極管要在采煤機(jī)內(nèi)短接，同時(shí)在收信模塊的繼電器出口回路串用二極管。

1.7 應(yīng)用效果

（1）消除采煤機(jī)負(fù)荷電纜控制線頻繁故障，有利于高產(chǎn)高效。（2）用4芯電纜取代7～11芯電纜，降低材料成本。（3）解決工作面采煤機(jī)控制線難以維護(hù)的困擾。（4）自動(dòng)化程度高，環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，安裝、使用、維護(hù)簡單方便。

2 數(shù)碼載波控制模塊安裝投入使用后的經(jīng)濟(jì)分析

模塊投入使用后，通過一年兩個(gè)綜采工作面的實(shí)踐證明，沒有影響采煤機(jī)的正常工作，杜絕了頻繁更換采煤機(jī)負(fù)荷電纜線，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和事故影響時(shí)間，提高了開機(jī)率，促進(jìn)了安全生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)

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