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同，此处不再叙述。 4.1.2 回馈控制板（REV 内置回馈单元的电控系统采用） 图20 回馈控制板原理框图 图21 回馈控制板布置图及说明 回馈控制板外型尺寸为250200mm2，图20为回馈控制板的原理框图，图21为回馈 控制板布置图及说明回馈控制板上的LED指示灯、按钮、跳线开关、插座（接线端子）等元件的名称、代号、布置和功能定义见图21。 由图20、21可以看出，回馈单元控制板的功能有 1. 通过插座X3的L1、L2、L3接收三相交流电压作为回馈同步触发信号，供该板进行回馈的相位控制， 2. 通过插头X4接收二只电流传感器的反馈信号，检测回馈单元的回馈电流值，用于控制回馈功率的强度。 3. 通过插头X1的、-端引入功率电路直流母线电压，经过隔离线性变换后作为回馈控制的电压反馈信号。推动板的隔离线性变换电路采用双光耦实现，板上的电位器可用于调整变换比例，但用户必须在本公司技术人员指导下进行。通过对电压反馈信号的调整，可以改变回馈电路工作的电压门槛值。 4. 回馈单元控制板的控制电路部分采用电压电流双闭环实现对回馈电压和回馈功率的控制，生成PWM波形。PWM信号通过和回馈同步触发信号进行调制形成IGBT的相控制信号，经推动模块（EXB841）进行光电隔离后由插头X1、X2的G1、E1；G2、E2；G3、E3；G4、E4；G5、E5；G6、E6输出推动电压控制功率电路中六只IGBT的导通关断。 5. 通过推动模块检测功率电路中IGBT模块T1、T2、T3中的六个IGBT元件的C与E在导通过程的电压降，若有电机输出线对地或线间短路情况，则UCE大于6～8V，EXB841判断有短路情况，通过该板的控制电路封锁IGBT输出，故障指示灯V54亮，发出报警指示。 6. 该板上内置的开关电源部分产生15V控制电源，通过插头X3供DCU使用，该电源正常工作时，板上的电源指示灯（绿）亮，若不亮，则表明开关电源损坏，可检查控制器是否已正常送电，回馈控制板上的保险融丝是否烧毁。 7. 开关电源部分产生6路20V推动电源，供6路IGBT推动电路使用。 8. 该板具有完善的保护功能，工作状态和故障类型可以通过发光二极管指示，故障保护时，可以通过端子X5输出故障联锁信号。在专业人员判别处理故障后，通过图21所示复位按钮或用户复位端进行系统复位。 4.1.3 上电板（ASP） 该板的原理比较简单，通过采用直流继电器检测直流母线电压，在上电的过程中，直流母线上电压超过400V左右时，继电器动作，其常开触点闭合，短接KA和L1端，使接触器KM1线圈吸合，完成上电过程。其示意图及原理图见图22、图23。 图22 上电板示意图 图23 上电板示意图 此外，该电控系统使用的上电板还具有交流缺相检测功能。当检测到L1、L2、L3输入的三相交流电压值为正常值时，通过内部电路使插头的L11和L12为短路状态；当交流电源某一相缺相时，该板的保护电路动作，L11和L12断开，通过故障检测板向用户报警，并联锁停机。 4.1.4 数字同步给定板（TBD） 数字同步给定板起到功率平衡的作用。 图24 数字同步给定板原理框图 图25 数字同步给定板示意图 数字同步给定板上的插座布置及端子定义见图25。由图24可以看出，数字同步给定板（以下可简称同步板）具有以下功能 1. 实现双电机牵引的功率平衡 因采煤机采用2台开关磁阻电动机共同牵引，分别由2台SRD控制单元驱动，为使每台电机的输出功率基本相同，所以需采用具有输出功率平衡功能的电路进行控制，该功能是由数字同步给定板来实现的。图26为功率平衡电路原理框图，电路的控制原理为根据二台 图26 功率平衡电路原理框图 SRD的绕组电流，判断对应输出功率情况，通过调节相应控制器的转速给定（即增加输出功率小的一台SRD的转速给定，或者减小输出功率大的一台SRD的转速给定），从而来达到功率平衡的目的。 当SRDI的输出功率P1大于SRDⅡ的输出功率P2时，绕组电流反馈信号I1I2,功率平衡调节器及加法器的计算结果使SRDⅡ的转速给定增加，从而增大SRDⅡ的输出功率；当SRDⅡ的输出功率P2增加到等于SRDI的输出功率P1时，绕组电流信号I2 I1，功率平衡调节器输出电压保持不变，调节进入稳态；同理，当P1P2时，功率平衡调节器及加法器的计算结果使SRDⅡ的转速给定降低，从而减小P2，直到P1P2。 2. 实现双电机控制信号的分配 因采煤机控制器为双电机驱动，所以数字同步给定板接受来自采煤机电控系统（PLC）的外部信号（包含正起、反起等），经过处理后，分配为二路信号，控制2台SRD电机的运行。同时该板可接收二台SRD控制器的故障信息统一输出到采煤机电控系统。 因本部分电路采用单片机核心，所以可以灵活设计输入、输出关系，有利于用户灵活使用，本采煤机的端子定义请参见用户使用说明书。 3. 可实现电动电位器方式 由图25可以看出，数字同步给定板提供了模拟转速输入和数字转速输入（即电动电位器功能）二种模式。当图25中所示的跳线开关的2针和3针短路时为模拟转速输入模式（本采煤机控制器出厂设置）；1针和2针短路时为数字转速输入模式。 电动电位器方式是通过本电路板上的单片机实现的，该单片机具有模拟输出口，可输出05V的模拟电压信号，作为SRD电机的转速信号，从而实现控制采煤机的速度的目的。 用户通过控制端SS（升速）、JS（降速）输入速度控制指令，经计算后，由单片机的模拟输出口输出转速给定电压。其工作方式为当SS对GD短路时，输出模拟电压升高，转速上升，到最高速5V后饱和，维持不变；当JS对GD短路时，转速下降，达到最低速（0.5V）后停止变化。 4.1.5 故障检测板（AERB） 该板外型尺寸为210130mm2，图27为其原理框图。由图可以看出，该板包含4个部分电路回馈电感接线错误保护电路部分、开关电源、故障采集处理部分（电源模块内其他部件的故障信号输入、显示及联锁输出）、故障显示。 图27 故障检测板原理框图 图28 故障检测板示意图 该板输入220V工作电源，供给开关电源模块和220V交流继电器，开关电源模块输出15V用于故障检测板的控制电压，同时输出15V向数字同步给定板供电；220V交流继电器用于二台电机的温度继电器保护联锁。图28为该板示意图。故障检测板主要功能有以下方面 １． 具有上电板的缺相、欠压保护联锁输入端（LU）。 ２． 具有上电接触器辅助触点的联锁输入端（ＫＭ）。 ３． 具有回馈控制板的故障联锁输入端（ＨＫ）。 ４． 具有整流单元过温的保护联锁输入端。当安装在铝板上的温度继电器（70C、常闭触点）温度超过70C后，断路保护（ＴＫ）。 ５． 具有电机过温（TI3、TI4）的联锁保护输入端，当电机绕组温度超过140C时断开，对应交流220V继电器失电，保护联锁。 ６． 该板内置回馈电路滤波电感接线错误保护检测（JX）。通过X1插头检测回馈滤波电感信号线的相序。L1与L1’、L2与L2’、L3与L3’应一一对应，如果接线相序错误，指示灯V20则变亮。同时通过故障口EO输出，使控制单元跳TI-1保护。 ７． 该板对七种保护联锁输入进行采集记忆，在通过7个故障指示灯显示（故障类型说明见表一），同时故障频率由端口123输出（无故障时该接口输出频率为两台SRD电机输出功率，详细说明见采煤机组合式开关磁阻电动机用户使用说明书），有故障时通过故障联锁接口（ＥＯ）输出，用于和二台控制单元的联锁，使控制单元跳TI-1保护。 表1故障类型与指示灯对应关系 指示灯 颜色 故障时状态 显示说明 V27 绿色 灭 整流单元交流输入切断。 V26 红色 亮 接触器未吸合（电源缺相电源、上电板故障） V25 红色 亮 交流电源电压过低或缺相 V24 红色 亮 内置回馈单元故障 V23 红色 亮 控制单元1对应SRD电机过温 V22 红色 亮 控制单元2对应SRD电机过温 V21 红色 亮 整流单元过热。 V20 红色 亮 回馈控制信号线（L1’、L2 ’、L3 ’）相序接错 注图28中的拨码开关应全部拨在左边（17端，出厂时已经设置），用户不能随意设置，否则可能烧毁整套控制系统。 4.2 控制单元 本系统的二台控制单元完全相同。每台控制单元由以下部分组成控制板（ACLM）、推动板（APL）、逆变电路组成。 控制单元在结构上分为三层逆变电路（包含IGBT模块、电流传感器DCU、电解电容等）位于铝散热底板上；推动板（APL）位于中层屏蔽钢板上；控制板（ACLM）位于上层屏蔽钢板上，其结构如图29所示 图29 控制单元结构及面板示意图 下面我们按照由下到上的结构层详细介绍每个功能部件的工作原理。 第9页
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