如今,井下各个工作面多选用自动化程度较高的控制设备,由于计算机控制技术的发展,煤矿控制设备已经由单一的起动器发展到了组合起动器。组合起动器又被称作负荷控制中心,其是由多个真空接触器和相应控制部分组成的多功能起动器,是一种集中控制的具有高可靠性、智能型的隔爆电器设备,它主要用于控制以下设备如：采煤机、转载机、刮板运输机、掘进机、胶带运输机以及破碎机等防爆型电气设备。它能够对多台单速电机实现顺序控制,同时也能够实现对双速电机的切换控制。此外组合起动器还有完善的保护功能如：过流保护功能、漏电保护、漏电闭锁功能、短路保护功能、断相保护、断相闭锁等功能。组合起动器的控制功能和保护功能均由核心部件PLC实现。由于PLC的抗干扰能力较强,具有较高的稳定性,能够适应井下复杂的工作环境,所以选择了PLC作为组合起动器的核心控制部件。本文的主要工作包括组合起动器外壳的三维建模和有限元分析,漏电检测电路、断相检测电路、过载保护、短路保护、断相保护、过压欠压保护、本安电路及闭锁机构的设计和相应的PLC编程,最后进行人机界面的设计。组合起动器外壳的三维建模和有限元分析分别采用的SolidWorks和ANSYS软件。组合起动器的外壳主要有主腔和左右两个接线腔以及快开门组成,有限元分析主要针对主腔进行的,根据组合起动器外壳的水压试验条件,进行相应的有限元分析,预先得出相似结果。保护功能的设计主要根据国家标准的要求对漏电保护、短路保护、过载保护、断相保护、过压欠压保护等进行相应的设计,同时对PLC输入端和远程控制电路进行的本安设计。根据国家标准的要求,组合起动器必须具有可靠的机械闭锁和电气闭锁,故对闭锁机构进行了相应的设计。PLC编程部分主要根据输入、输出配置要求进行PLC的选型,然后结合电气原理图,编写相应的程序。人机界面是根据相应的PLC程序进行设计。