電牽引采煤機電氣故障分析

1、    電牽引采煤機電氣故障分析    汪晨摘 要：該文通過對型號為mg650/1620-wd型的電牽引采煤機進行研究，通過在安徽省阜陽市潁上縣淮南礦業(yè)集團謝橋煤礦的實踐作業(yè)經(jīng)驗進行收集統(tǒng)計，研究從電牽引采煤機的電氣控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成、采煤機比較容易出現(xiàn)的電氣故障診斷、解決措施及采煤機故障維修經(jīng)驗總結(jié)3個方面對采煤機在作業(yè)時常出現(xiàn)的各種故障進行總結(jié)分析。關(guān)鍵詞：采煤機 故障 隔爆腔 接線腔：td63 ：a ：1672-3791（2016）09（a）-0025-021 電牽引采煤機的電氣控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成研究1.1 電氣控制系統(tǒng)的組成目前被廣泛使用的mg650

2、/1620-wd型采煤機是一款由多組電機共同驅(qū)動、電機橫向布置，采用機載式交流變頻調(diào)速裝置的新型無鏈電牽引采煤機。該煤機電氣系統(tǒng)主要電氣控制箱、截割電機、牽引電機、破碎電機、泵電機及各種操作控制裝置組成。整個電氣系統(tǒng)的操作控制由一套名為tdecs的控制系統(tǒng)實現(xiàn)，它是一種采用網(wǎng)絡(luò)分布式結(jié)構(gòu)的嵌入式計算機控制系統(tǒng)。電控箱位于采煤機中部，是采煤機整體構(gòu)件的一部分。電控箱內(nèi)部又分為變壓器箱、高壓電氣箱、計算機控制腔和接線腔幾部分，用于布置高壓電機控制裝置、牽引變壓器與變頻器、操作與保護控制、狀態(tài)監(jiān)視顯示、電源配置及連線、分線等功能。組合控制箱保證了采煤機電氣控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，達到了控制系統(tǒng)和動

3、力系統(tǒng)“一對一”的控制系統(tǒng)模式，大幅度降低了采煤機的故障率。tdecs的控制系統(tǒng)是廠家專為采煤機應(yīng)用開發(fā)的一套采用分布式結(jié)構(gòu)的嵌入式電氣控制系統(tǒng)。其底層通信網(wǎng)絡(luò)是兩條以can總線為骨干，運行多協(xié)議以rs485為分支的高度靈活的結(jié)構(gòu)。tdecs控制系統(tǒng)的基本設(shè)計思路是采用分布式結(jié)構(gòu)，按功能將控制系統(tǒng)劃分為多個相對獨立的部分，各部分之間以高性能串行通信線路相連，這種設(shè)計減少了弱信號的傳輸距離及系統(tǒng)連接電纜的數(shù)量。另外，各部分功能大多由專用處理器協(xié)助完成或獨立完成，最后傳給主控器是運算處理后的結(jié)果，這樣以來減輕了主控器和各節(jié)點的負擔(dān)，減輕了對通信容量的要求。還有，主要的分布模塊均采用專用dsp控制器

4、為核心設(shè)計，具有較高的性能。1.2 電氣控制系統(tǒng)控制原理采煤機的控制方式是通過先導(dǎo)回路控制順槽磁力啟動器，將3 300 v主電源送入高壓腔，經(jīng)隔離開關(guān)，由真空接觸器執(zhí)行各高壓電機操作；另一路則進入變壓器腔內(nèi)，3 300 v電源由牽引變壓器降為400 v電源，作為牽引變頻調(diào)速系統(tǒng)的動力電源，也用于控制系統(tǒng)各部分控制電源。變頻調(diào)速系統(tǒng)由兩個變頻器組成，分別控制左右牽引電機執(zhí)行無級調(diào)速，計算機系統(tǒng)是整個電氣系統(tǒng)的核心，實現(xiàn)采煤機截割和牽引調(diào)速等部分的監(jiān)測、控制、保護和自動調(diào)節(jié)的作用。高壓控制腔內(nèi)系統(tǒng)主電路3 300 kv電源經(jīng)隔離開關(guān)后分成五路，四路送入真空接觸器，操作左右截割電機、破碎電機和泵電機

5、的運行；另一路經(jīng)電流互感器直接送到牽引變壓器腔內(nèi)，作為采煤機牽引變壓器的輸入電源。計算機控制部分主要有恒功率自動控制、重載反牽控制、電機溫度保護、牽引電機熱保護、機載瓦斯斷電控制、無線遙控、端頭控制站、變頻調(diào)速等內(nèi)容。2 采煤機比較容易出現(xiàn)的電氣故障診斷及解決措施采煤機故障問題的處理辦法經(jīng)常采用的處理方法有以下幾種。2.1 采煤機開啟過程中容易出現(xiàn)的先導(dǎo)回路的問題及解決辦法（1）在按下啟動按鈕以后，關(guān)于電機整機不工作的問題應(yīng)作如下處理：首先要認真檢查二級管有沒有被打穿或者有沒有造成短路；其次要保證每個電機的溫度保護線的連接點都處于正常閉合的狀態(tài)，要仔細查看蓋板上的按鈕和跟它相連的連接線；最后還

6、要確定進線電纜不存在斷線的情況，順槽的電氣控制閥處于打開的狀態(tài)。（2）在電機啟動后，針對電機不能進行自我保護的問題應(yīng)作如下處理：首先要仔細觀察系統(tǒng)有沒有電機過流或過熱的現(xiàn)象，仔細檢查起到控制作用的熔斷器有沒有熔斷，如果要通過繼電器進行自我保護，要認真查看用于自我保護的繼電器的吸合有沒有處于規(guī)定的狀態(tài)。其次還要確定電機控制模塊或動力檢測與保護模塊故障，如果存在端頭站，還應(yīng)該檢查該端頭有沒有發(fā)出錯誤信號叫?？倷C，別忘了查看總停的控制按鈕在蓋板上，檢查其線路有沒有錯誤的動作。最后還應(yīng)當看一下變壓器值在沒在正常的范圍內(nèi)。2.2 采煤機的搖臂出現(xiàn)問題后的分析和解決辦法關(guān)于采煤機開啟以后搖臂不能自由上升或

7、者下降的問題，一般出現(xiàn)此問題是液壓系統(tǒng)方面的原因居多，但也不排除出現(xiàn)電氣方面的故障。若是電氣方面的故障，先要檢查按鈕、遙控器等輸入信號是否正常，輸入有沒有被接點粘連造成錯誤操作，可以通過輸入指示燈來判斷；檢查輸出是否正常，觀察輸出部分的繼電器有沒有存在異常；仔細檢查泵電機的電磁開關(guān)和相關(guān)線路；查看電磁閥線路有沒有短路或者開路。2.3 關(guān)于采煤機不能正常牽引的故障分析和解決方案依據(jù)由外至內(nèi)的分析方法，首先檢查控制系統(tǒng)控制按鈕的觸點、牽引系統(tǒng)真空自動運作接觸器、牽引控制模塊的集成電路板是否有老化、破損及短路等問題；然后檢查是否存在由于荷載過高引起的電流保護；接著檢查牽引動力單元的主動力電機是否出現(xiàn)

8、質(zhì)量問題；再檢查變壓系統(tǒng)與變頻系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)是否正常；最后檢查一下牽引操作控制系統(tǒng)的電線回路是否功能完善。這樣按照順序一一檢查，本著“逐個排除、依次處理”的大原則，找出故障原因，采取措施予以解決。2.4 瓦斯安全保護自動斷電儀、傳感器的故障檢查及解決方案（1）出現(xiàn)瓦斯斷電儀顯示異常，顯示指數(shù)與現(xiàn)場實際情況嚴重不符情況的故障檢查及解決方案?；镜墓收咸幚矸椒ň褪歉鼡Q瓦斯保護自動斷電儀，或者通過與機械設(shè)備生產(chǎn)廠家的售后技術(shù)人員進行聯(lián)系溝通，請他們過來進行調(diào)試維修。（2）采煤機啟動后瓦斯保護系統(tǒng)不正常自動開啟情況的故障檢查及解決方案。檢查采煤機是否在額定荷載范圍內(nèi)正常工作，如果沒有超出額定荷載就檢查瓦斯

9、傳感器是否不能正常閉合回路或者是出現(xiàn)了短路的情況，對于上述情況應(yīng)采取更換更換瓦斯探測傳感的方案進行處理。2.5 關(guān)于電控系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)的故障問的檢查及解決方案當采煤機無法連接上3 300 v的交流電源時，分析原因基本按以下順序進行檢查：（1）主機電源按鈕為聯(lián)通；（2）隔離開關(guān)沒有及時開閘；（3）電源主電纜出現(xiàn)問題；（4）采煤機內(nèi)部電源線路出現(xiàn)問題。相對應(yīng)的解決辦法是：（1）將主電源的開關(guān)解鎖；（2）將隔離開關(guān)合閘；（3）按由電源線到采煤機內(nèi)部電源線的順序，進行線路檢修。3 采煤機故障維修經(jīng)驗總結(jié)在幾次處理耗時相當長的大型故障問題維修事件中，該單位的機電維修人員總結(jié)發(fā)現(xiàn)眾多的問題都出在交流變頻設(shè)備

10、元件這一部分，由專門的技術(shù)工人到井下把變頻器更換后，經(jīng)過重新調(diào)試維護后操作臺的顯示屏幕就不會再出現(xiàn)異常報錯，在重新啟動采煤機后打開牽引動力系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)牽引正常。操作臺的顯示屏幕顯示的運行速度等各項指數(shù)也均表現(xiàn)為正常。交流變頻技術(shù)是礦業(yè)行業(yè)當中的新生事物，對于變頻機的分析和研究還有待進一步的深入。4 結(jié)語該文通過對型號為mg650/1620-wd型的電牽引采煤機進行研究，通過在安徽省阜陽市潁上縣淮南礦業(yè)集團謝橋煤礦的實踐作業(yè)經(jīng)驗進行收集統(tǒng)計，對在實際作業(yè)過程中出現(xiàn)的各種常見故障問題進行分類分析，并總結(jié)出各自應(yīng)對的處理方案。主要對動力牽引系統(tǒng)、操作控制系統(tǒng)、安全反饋保護系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)的故障問題，有針對性地提出日常維修的注意事項，在出現(xiàn)故障