鏟車、運煤車電控系統(tǒng)222

1、鏟車、運煤車電控系統(tǒng)設(shè)備操作維護及故障判斷，設(shè)備完好標準2021-12-181主要內(nèi)容第一章：概述第二章：鏟車、運煤車電控系統(tǒng)原理分析第三章：零部件檢測第四章：故障分析第五章：設(shè)備操作維護第六章：充電機簡介2021-12-182第一章 概述 美國朗艾道（LONG-AIRDOX）公司生產(chǎn)蓄電池車輛，包括488型多功能鏟車、818型蓄電池運煤車、VTC630型支架搬動車（也可作其它用途）等。這些車輛的電氣控制第系統(tǒng)基本相同，均采用了先進的電子控制技術(shù)。行走電動機采用直流脈沖調(diào)速技術(shù)，由電子控制模塊控制，不僅可實現(xiàn)平滑的無級調(diào)速，而且有完善的電氣保護功能。 現(xiàn)有運煤車和鏟車根據(jù)開關(guān)器件可分為可控硅控

2、制型、IGBT控制型二種，其中可控硅控制型有老式和90型二種，IGBT控制型有2000型和新2000型二種。 2021-12-183第一章 概述 90型電氣系統(tǒng)采用逆阻型晶閘管SCR直流斬波調(diào)速，晶閘管SCR屬半控、雙極型、電流驅(qū)動型器件，其特點是通態(tài)壓降小，通態(tài)損耗小，但所需驅(qū)動功率大，驅(qū)動電路比復(fù)雜，工作頻率較低。它的關(guān)斷要靠電感與電容的充放電來給主SCR提供反壓強迫其關(guān)斷,而這二種器件均為發(fā)熱型器件,使得電控箱溫度高,加速了箱內(nèi)電器元件的老化,且故障率較高；2021-12-184第一章 概述 2000型電氣系統(tǒng)采用絕緣門極雙極型晶體管IGBT直流斬波調(diào)速，特點是高輸入阻抗，電壓控制、驅(qū)動

3、功率小，開關(guān)速度快、工作頻率可達10-40kHz，飽和壓降小，電壓、電流容量較大，安全工作區(qū)較寬.它是全控型器件,不需要電感和電容的強迫關(guān)斷電路,使得它的故障率低；此外90型電氣系統(tǒng)的急停電路僅控制整車的電源部分,顯示器只顯示電量.而2000型電氣系統(tǒng)的急停控制的不僅有電源還有電機控制電路.顯示器不僅顯示電量,而且有故障顯示功能,這使得在發(fā)生故障時很容易做出判斷.井下維護量相對可減少2/3.2021-12-185第二章 電控系統(tǒng)原理1 直流電機調(diào)速1.1 他勵直流電動機的機械特性是機械特性的斜率。CCRR稱為為理想空載轉(zhuǎn)速CUnTnTCCRRCUnTeaenTeaen2002Ra+R1Ra+R

4、2Ran0Tn0u 1.2 串勵直流電動機的機械特性u 電樞電流就是勵磁電流If=IaeaeTeaaeeaaaTafTaTafffCRTUCCCRICUCRIUnICIICICTIKIK22021-12-186第二章 電控系統(tǒng)原理1）是一條非線性的軟特性；2）當電磁轉(zhuǎn)矩很小時，轉(zhuǎn)速n很高。當T=0時，n0為無窮大，所以串勵直流電機不允許空載運行。3）電磁轉(zhuǎn)矩T與電樞電流Ia的平方成正比，因此起動轉(zhuǎn)矩大，過載能力強。1.3 積復(fù)勵直流電動機的機械特性 積復(fù)勵直流電動機的機械特性介于他勵與串勵直流電動機的特性之間。它具有串勵電動機的起動轉(zhuǎn)矩大，過載能力強的優(yōu)點，而沒有空載轉(zhuǎn)速很高的缺點他勵nn00

5、T復(fù)勵串勵2021-12-187第二章 電控系統(tǒng)原理1.4 他勵直流電動機電樞回路串電阻啟動 泵電機啟動如上圖所示，（機械特性曲線比他勵軟）1.5 行走電機啟動與調(diào)速 如上圖所示，行走電機采用降電壓啟動，調(diào)速采用調(diào)壓調(diào)速。nAn00TLTSAn00TLTSn2021-12-188第二章 電控系統(tǒng)原理u2 電力開關(guān)器件u2.1 逆阻型晶閘管SCR2021-12-189第二章 電控系統(tǒng)原理u2.1.1 工作原理 晶閘管SCR屬于半控器件，其結(jié)構(gòu)、符號、模型及等值電路如下圖所示。在其控制極G和陰極K之間外加正向觸發(fā)脈沖電流Ig后，SCR從斷態(tài)轉(zhuǎn)入通態(tài)?？梢酝ㄟ^Ig控制其導(dǎo)通起始時刻，一旦SCR導(dǎo)通后

6、，撤除Ig，SCR仍繼續(xù)處于通態(tài)。即控制極只能控制其導(dǎo)通而不能控制其關(guān)斷，要使處于通態(tài)的SCR轉(zhuǎn)入斷態(tài)，除非其陽極A與陰極K之間的電壓VAK 為零或反向，使其陽極電流減小到小于維持電流IH。在直流電源供電的DC-DC變換電路中，電源電壓不可能為零、變負。因此，要使SCR從通態(tài)轉(zhuǎn)入斷態(tài)必須設(shè)置強迫關(guān)斷電路，或者利用諧振電路使已處于通態(tài)的SCR兩端電壓為零、電流為零而關(guān)斷SCR，或者利用負載反電動勢使其關(guān)斷。2021-12-1810第二章 電控系統(tǒng)原理2.1.2 靜態(tài)特性 普通晶閘管只要求脈沖電流觸發(fā)其開通，并不要求有持續(xù)的門極（控制極）電流保持其通態(tài)，脈沖電流的持續(xù)時間只要（3-5）倍的開通時間

7、就足以使其從斷態(tài)可靠地轉(zhuǎn)入通態(tài)。當然，陽極、陰極之間必須有外加正向電壓。其伏-安特性如下圖所示。2021-12-1811第二章 電控系統(tǒng)原理 普通晶閘管開通時間和關(guān)斷時間約為幾十微秒左右，快速晶閘管可減少到10-20S以下。 普通晶閘管斷態(tài)電壓臨界上升率dv/dt在額定結(jié)溫和門極開路條件下，使晶閘管從斷態(tài)轉(zhuǎn)入誤導(dǎo)通的最低電壓上升率稱斷態(tài)電壓臨界上升率。晶閘管使用中要求斷態(tài)下陽極電壓的上升速度要低于此值，如果dv/dt過大，則充電電流足以使晶閘管誤導(dǎo)通。為了限制斷態(tài)電壓上升率，可以在晶閘管陽極與陰極間并上一個R-C阻容緩沖支路，利用電容兩端電壓不能突變的特點來限制晶閘管A、K兩端電壓上升率。電阻

8、R的作用是防止并聯(lián)電容與陽極主回路電感產(chǎn)生串聯(lián)諧振，此外，晶閘管從斷態(tài)轉(zhuǎn)到通態(tài)時，電阻R又可以限制電容C的放電電流。2021-12-1812第二章 電控系統(tǒng)原理 普通晶閘管開通電流臨界上升率di/dt開通電流臨界上升率是指在規(guī)定的條件下，晶閘管由門極進行觸發(fā)導(dǎo)通時，晶閘管能夠承受而不致?lián)p壞的通態(tài)電流的最大上升率。實際應(yīng)用中晶閘管的最大電流上升率要小于這個數(shù)值，為了限制電路的電流上升率，可以在陽極主回路中串入小值的電感，限制電流上升率。 2021-12-1813第二章 電控系統(tǒng)原理2.2 絕緣門極雙極型晶體管(IGBT)2.2.1工作原理 2021-12-1814第二章 電控系統(tǒng)原理 絕緣門極雙

9、極型晶體管IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor）其符號、電路、輸出特性、轉(zhuǎn)移特性如下圖所示。它的輸入控制部分為MOSFET，輸出級為雙極結(jié)型三極晶體管，因此兼有MOSFET和電力晶體管的優(yōu)點：高輸入阻抗，電壓控制、驅(qū)動功率小，開關(guān)速度快、工作頻率可達10-40kHz（比電力三極管高），飽和壓降小（比MOSFET小得多，與電力三極管相當），電壓、電流容量較大，安全工作區(qū)較寬。 IGBT在門極G和發(fā)射極E之間的外加電壓VGE=0時，MOSFET管內(nèi)無導(dǎo)電溝道，其調(diào)制電阻Rdr可視為無限大，IC=0，MOSFET處于斷態(tài)。在門極G和發(fā)射極E之間外加控制電壓VG

10、E，可以改變MOSFET管導(dǎo)電溝道的寬度，從而改變調(diào)制電阻Rdr，這就改變了輸出晶體管T1（PNP管）的基極電流，控制了IGBT管的集電極電流IC。當VGE足夠大時（例如15V），則T1飽和導(dǎo)電、IGBT進入通態(tài)。一旦撤除VGE，VGE=0，則MOSFET從通態(tài)轉(zhuǎn)入斷態(tài)，T1截止，IGBT器件從通態(tài)轉(zhuǎn)入斷態(tài)。2021-12-1815第二章 電控系統(tǒng)原理 2.2.2靜態(tài)特性 如下圖所示為三菱CM600HA-12H的特性曲線，和參數(shù)。 2021-12-1816第二章 電控系統(tǒng)原理2021-12-1817第二章 電控系統(tǒng)原理 IGBT實際運行中外加電壓VGE的最大值VGEM一般不超過15V以限制IC

11、不超過IGBT管的允許值ICM. IGBT在額定電流時的通態(tài)壓降一般約1.5-3V。其通太壓降通常在其電流較大（接近額定值）時具有正的溫度系數(shù)（IC增大時，管壓降大），因此在幾個IGBT并聯(lián)使用時IGBT器件具有電流自動調(diào)節(jié)均流的能力，這就使多個IGBT易于并聯(lián)使用。 當IGBT處于截止狀態(tài)和處于正常穩(wěn)態(tài)時（iC不超過允許值時），Rbr上的壓降都很小，不足以產(chǎn)生T2導(dǎo)通，一旦T2導(dǎo)通，即使撤除門極電壓VGE，IGBT仍然會像晶閘管一樣處于通態(tài)，使門極G失去控制作用，這種現(xiàn)象稱為擎住效應(yīng)。估IGBT的設(shè)計制造時已盡可能降低體區(qū)電阻Rbr，使IGBT的集電極電流在最大允許值ICM時，Rbr上的壓降

12、仍小于T2管的起始導(dǎo)電所必需的正偏壓。但是實際工作中一旦iC過大時則可能出現(xiàn)擎住效應(yīng)。為了防止這種關(guān)斷過程中出現(xiàn)擎住效應(yīng)，一方面應(yīng)在IGBT集電極C-發(fā)射極E兩端并聯(lián)接入一個電容減小關(guān)斷時的dvCE/dt，同時也可考慮增大門極驅(qū)動電路的電阻Rg以適當減慢MOSFET的關(guān)斷過程。2021-12-1818第二章 電控系統(tǒng)原理2.3 小結(jié) 相比二種開關(guān)器件，首先：SCR是半控器件，IGBT是全控器件;其次：SCR是雙極型器件，雙極型器件大都是電流驅(qū)動型器件，特點是通態(tài)壓降小，通態(tài)損耗小，但所需驅(qū)動功率大，驅(qū)動電路比復(fù)雜，工作頻率較低。IGBT驅(qū)動輸入部分是單極型MOSFET，屬電壓驅(qū)型全控器件，特點

13、是輸入阻抗高、所需驅(qū)動功率小、驅(qū)動電路簡單、工作頻率高，但通態(tài)壓降要大一些。輸出級為雙極結(jié)型三極晶體管，因此兼有MOSFET和電力晶體管的優(yōu)點：高輸入阻抗，電壓控制、驅(qū)動功率小，開關(guān)速度快、工作頻率可達10-40kHz（比電力三極管高），飽和壓降小（比MOSFET小得多，與電力三極管相當），電壓、電流容量較大，安全工作區(qū)較寬。2021-12-1819第二章 電控系統(tǒng)原理3 電氣原理分析 鏟車和運煤車的電氣原理基本相同，其中鏟車為單電機行走單元，運煤車為雙電機行走單元；運煤車比鏟車多報警裝置控制電路。下就以運煤車電氣系統(tǒng)為例進行分析。3.1 運煤車90型電氣系統(tǒng)原理 運煤車90型電氣系統(tǒng)原理圖，

14、如下圖所示，按功能模塊來分，可分為以下幾個部分：3.1.1電源 電源采用的是128V的鉛酸蓄電池，它由64個2V的小鉛酸蓄電池串連組成；蓄電池上有一個電池連接箱，它的作用是斷開90型運煤車的所有供電通路，包括本安系統(tǒng)。2021-12-1820第二章 電控系統(tǒng)原理3.1.2 電池插頭閉鎖回路 由電源正極電池插頭閉鎖開關(guān)電池斷路器脫扣線圈電源負極構(gòu)成回路。 電池插頭閉鎖開關(guān)得電，電池斷路器脫扣線圈得電，電池斷路器跳閘，整個系統(tǒng)斷電。3.1.3 本安隔離電路 由急停開關(guān)、接線盒、128/24V變壓器、隔離繼電器、電池斷路器組成。 正常工作時，電池斷路器閉合，隔離繼電器就帶電，其常閉觸點打開，電池斷路

15、器脫扣線圈失電，為下一步系統(tǒng)送電準備。 發(fā)生緊急情況時，急停開關(guān)動作，隔離繼電器的常閉觸點閉合，電池斷路器脫扣線圈得電，斷路器箱斷路器跳閘，整個系統(tǒng)斷電。2021-12-1821第二章 電控系統(tǒng)原理3.1.4 漏電保護回路 由電源正極繼電器E線圈漏電監(jiān)視器常開開關(guān)電源負極構(gòu)成回路。 正常情況下，漏電監(jiān)視器常開觸點閉合，繼電器E線圈帶電，其常開觸點閉合為電機的起動準備條件。 漏電情況下，漏電監(jiān)視器常開觸點就會斷開，繼電器E線圈失電，其常開觸點斷開，電機失電。從而起到漏電保護的功能。3.1.5 門開關(guān)閉鎖回路 它有兩個并聯(lián)的常閉開關(guān)以及電池斷路器組成。這兩個常閉開關(guān)和隔離繼電器的常閉觸點以及電池插

16、頭閉鎖的常閉開關(guān)是并聯(lián)關(guān)系。 正常工作時，門閉鎖開關(guān)的常閉開關(guān)斷開，斷路器脫扣線圈失電，使系統(tǒng)能夠正常工作。 門閉鎖開關(guān)斷開時，其常閉觸點閉合，斷路器脫扣線圈得電，斷路器箱斷路器跳閘，整個系統(tǒng)斷電。2021-12-1822第二章 電控系統(tǒng)原理3.1.6 泵電機起動回路 電池斷路器、設(shè)備斷路器合閘后，把主開關(guān)把手推到“PARK”檔，此時主開關(guān)觸點MS2、繼電器E常開觸點閉合，泵電機就可以起動了： （1）輕按“泵起動”按鈕，可以形成泵電機起動控制通路：電源正極MS2泵起動按鈕接觸器P線圈電源負極 （2）當接觸器P線圈得電后，又可以形成泵電機起動的主回路（泵電機帶電阻起動）： 電源正極0.25歐消弧

17、電阻泵電機繞組接觸器P觸頭電源負極2021-12-1823第二章 電控系統(tǒng)原理u （3）經(jīng)過定時器0.6秒的延時后，又可以形成兩個通路：u 泵起動按鈕自保通路（泵起動按鈕為瞬時動作按鈕）： 電源正極MS2接觸器R輔助觸頭定時器繼電器E常開觸點接觸器R線圈電源負極 泵電機全速工作通路（切除0.25歐消弧電阻）：電源正極接觸器R觸頭泵電機繞組接觸器P觸頭電源負極 （4）至此，泵電機起動成功。只要把主開關(guān)推到“OFF”位置，就可以停泵電機。2021-12-1824第二章 電控系統(tǒng)原理3.1.7 行走電機起動回路 泵電機起動后，要起動行走電機，首先要把主開關(guān)把手推到“前進”或“后退”位置（MS3閉合）

18、，然后需要停車制動釋放，形成回路是： 電源正極MS2接觸器R輔助觸頭回路斷路器輔助開關(guān)MS3停車制動釋放按鈕電磁閥線圈BS或繼電器Z線圈電源負極 繼電器Z線圈得電后，又會形成停車制動釋放按鈕（瞬時動作按鈕）的自?；芈罚?電源正極MS2接觸器R輔助觸頭回路斷路器輔助開關(guān)MS3繼電器Z常開觸點電磁閥線圈BS或繼電器Z線圈電源負極2021-12-1825第二章 電控系統(tǒng)原理 電磁閥線圈BS得電后，制動釋放為行走電機運轉(zhuǎn)準備條件，當然還要先踩加速器腳踏板（使起動節(jié)點FS1閉合），現(xiàn)分析車輛前進和后退兩種情況： （1）車輛前進【主開關(guān)MS（2、3、4）閉合】 電源正極MS2接觸器R輔助觸點繼電器Z常開觸

19、點繼電器Y常開觸點FS1主接觸器M線圈或MS4（給邏輯模塊傳輸前進信號）邏輯模塊電源負極 （2）車輛后退【主開關(guān)MS（2、3、5）閉合】 電源正極MS2接觸器R輔助觸點繼電器Z常開觸點繼電器Y常開觸點FS1MS5繼電器A線圈負極 電源正極MS2接觸器R輔助觸點繼電器Z常開觸點繼電器Y常開觸點FS1主接觸器M線圈或繼電器A常開觸點（給邏輯模塊傳輸后退信號）邏輯模塊電源負極 主接觸器線圈得電后，其觸點閉合，行走電機起動。2021-12-1826第二章 電控系統(tǒng)原理3.1.8 行走電機調(diào)速系統(tǒng) 90型818運煤車行走電機采用了晶閘管直流脈沖調(diào)速技術(shù)，由邏輯模塊控制，可以實現(xiàn)平滑的無級調(diào)速，系統(tǒng)主要由

20、加速器、邏輯模塊、可控硅、續(xù)流二極管、電容組、電感線圈和分流器組成，它的調(diào)速過程和工作原理如下： SCR1為主晶閘管，SCR2、 SCR3和電感L是為關(guān)斷SCR1而設(shè)置的強迫關(guān)斷電路。二極管D41和D42起續(xù)流作用。 （1）預(yù)備階段：在每一個循環(huán)開始時，都先觸發(fā)輔助晶閘管SCR2，電源將通過電動機繞組和SCR2向電容C19充電，電容兩端被充上的電壓極性為上正下負。當電容上充滿電時，充電電流降為零，由于流過SCR2的電流降為零，它自動關(guān)斷。 （2）略過一段時間后，在t1時刻，觸發(fā)主晶閘SCR1，SCR1導(dǎo)通，把直流電源接到了串勵電動機兩側(cè)，電源向電動機供電。此時，電容C19沒有放電回路，它仍然保

21、持著上正下負的充電電壓。2021-12-1827第二章 電控系統(tǒng)原理 （3）主晶閘管SCR1導(dǎo)通后，立即觸發(fā)SCR3使其導(dǎo)通，電容C19便有了放電回路，其路徑為：C19(+)L2SCR3C19(-)。這是一個電阻值很小的R、L、C振蕩電路，R的阻值就是SCR3和換流線圈L2的等效電阻，是很小的。這樣的振蕩電路，當忽略R時，振蕩電流和電容兩端電壓的變化規(guī)律都是正弦波，用公式表示為：tLUitCOSUUCOcCOC0200sin2021-12-1828第二章 電控系統(tǒng)原理 在t2時刻觸發(fā)SCR3后，電容開始放電，其兩端的電壓以余弦規(guī)律下降，而放電電流則按正弦規(guī)律上升。到t3時刻，電容兩端的電壓Uc

22、降為零，但放電電流Ic達到最大值。由于這是一個L、C諧振電路，達到最大值的Ic必然向電容反向充電，即Uc反向增加,Ic則由最大值開始下降到t4時刻，電容被反向充電到最大電壓，而Ic降為零。一旦Ic降為零，SCR3便自動關(guān)斷由于晶閘管SCR3不能反向?qū)?，它阻止了振蕩放電的繼續(xù)進行。所以，在t4時刻，振蕩過程便終止了。振蕩過程結(jié)束后，電容兩端的電壓改變了極性，變?yōu)樯县撓抡?2021-12-1829第二章 電控系統(tǒng)原理 （4）當?shù)搅岁P(guān)斷SCR1的時刻(t5時刻)，再次觸發(fā)SCR2使其導(dǎo)通。SCR2導(dǎo)通后，就把上負下正的電容電壓加到主晶閘管SCRl上(極性為上負下正)，給SCR1加了一個反向電壓，

23、因此，它將被迫關(guān)斷。同時，電源經(jīng)過電動機和SCR2又向電容充電，為下一個循環(huán)作好準備。SCR1關(guān)斷后，電源便和電動機斷開，電動機兩端的電壓降為零。 （5）SCR1關(guān)斷后，電動機中的感性電流經(jīng)過D41和D42形成續(xù)流通路。這樣，雖然電源向電動機提供的電流是時有時無的斷續(xù)電流，但流過電動機的電流卻是連續(xù)的。 在t6時刻，再重復(fù)從t1到t5的過程，就可以在電動機兩端得到第二個脈沖電壓，這樣無窮地循環(huán)這個過程，就可以得到一系列脈沖電壓。2021-12-1830第二章 電控系統(tǒng)原理 90型運煤車采取定寬調(diào)頻的辦法，這就對應(yīng)于主電路中主晶閘管SCR1每次導(dǎo)通的時間恒定，但兩次導(dǎo)通之間的間隔時間可變，也就是

24、SCR1斷開的時間可變，如圖下圖所示，818運煤車的電壓脈沖寬度固定為11000s(即lms)，脈沖周期可調(diào)。下圖分別表示低速、中速和高速時的脈沖情況，圖中的虛線表示平均電壓。2021-12-1831第二章 電控系統(tǒng)原理3.1.9 照明回路 前進時，照明通路是： 電源正極128/24V變壓器正極燈開關(guān)POS燈開關(guān)POSF兩盞前燈燈開關(guān)NEGF燈開關(guān)NEG128/24V變壓器負極 后退時，照明通路是： 電源正極128/24V變壓器正極燈開關(guān)POS燈開關(guān)POSR兩盞后燈燈開關(guān)NEGR燈開關(guān)NEG128/24V變壓器負極3.1.10 報警回路 報警回路由變壓器、繼電器A、喇叭驅(qū)動以及喇叭組成，報警回

25、路： 電源正極變壓器正極喇叭驅(qū)動喇叭喇叭驅(qū)動變壓器負極電源負極 后退時繼電器A線圈得電，其常開觸點閉合，觸發(fā)喇叭驅(qū)動，喇叭報警。2021-12-1832第二章 電控系統(tǒng)原理3.2 運煤車2000型電氣系統(tǒng)原理 運煤車2000型電氣系統(tǒng)原理圖，如下圖所示，按功能模塊來分，也可分為與90型運煤車相同的幾個部分。其中電源、電池插頭閉鎖回路、本安隔離回路、漏電保護回路、門開關(guān)閉鎖回路、泵電機起動回路、行走電機起動回路、照明回路、報警回路與90型的電氣原理相同。只有本安隔離電路和行走電機調(diào)速系統(tǒng)兩個部分與90型不同，分析如下：2021-12-1833第二章 電控系統(tǒng)原理3.2.1 本安隔離電路 由急停開

26、關(guān)、接線盒、128/24V變壓器、隔離繼電器、“W”繼電器、電池斷路器組成。 正常工作時，電池斷路器閉合，隔離繼電器就帶電，其常開觸點閉合，“W”繼電器得電，其常閉觸點失電，電池斷路器脫扣線圈失電，斷路器箱斷路器合閘。同時“W”繼電器常開觸點得電，泵起動回路得電，控制系統(tǒng)二次側(cè)得電。 發(fā)生緊急情況時，急停開關(guān)動作，隔離繼電器的常開觸點斷開，“W”繼電器失電，其常閉觸點得電，電池斷路器脫扣線圈得電，斷路器箱斷路器跳閘，整個系統(tǒng)斷電。同時“W”繼電器常開觸點失電，泵起動回路失電，“R”接觸器輔助觸點斷開，整個控制系統(tǒng)二次側(cè)失電。2021-12-1834第二章 電控系統(tǒng)原理3.2.2 行走電機調(diào)速系

27、統(tǒng) 2000型行走電機直流斬波調(diào)速采用（三菱CM600HA-12H）IGBT為其開關(guān)器件，IGBT是全控型器件，與90型的SCR相比有關(guān)斷功能，主控制開關(guān)器件不需要有輔助開關(guān)器件、電感與電容的強迫關(guān)斷電路。其電子控制系統(tǒng)也不需要對各個開關(guān)器件（主與輔助開關(guān)器件）分不同的時刻（t1-t5）加驅(qū)動信號。 在IGBT的在門極G和發(fā)射極E之間外加控制電壓VGE足夠大時（例如15V），則IGBT進入通態(tài)。一旦撤除VGE，VGE=0，則IGBT器件從通態(tài)轉(zhuǎn)入斷態(tài)。故其驅(qū)動信號只要保持高電平，IGBT導(dǎo)通，輸出電壓就為電池電壓110V；當驅(qū)動信號為低電平時，IGBT關(guān)斷，輸出電壓為0V，但由于電機為電感性負

28、載，電機中仍有電流通過續(xù)流二極管（SEVCON 840-74306）形成回路。2021-12-1835第二章 電控系統(tǒng)原理 由第一節(jié)中對IGBT的分析，可知IGBT器件具有電流自動調(diào)節(jié)均流的能力，這就使多個IGBT易于并聯(lián)使用。在2000型中采用二個IGBT并聯(lián)作為前進或后退的開關(guān)器件。 此外為了防止在關(guān)斷過程中出現(xiàn)擎住效應(yīng)，一方面在IGBT集電極C-發(fā)射極E兩端并聯(lián)接入電容（NIPPON U36D 200V/2200MFD）減小關(guān)斷時的dvCE/dt，同時增大門極驅(qū)動電路的電阻Rg(10K)以適當減慢MOSFET的關(guān)斷過程。 2000型電機調(diào)速系統(tǒng)為一個Buck降壓斬波器，這樣，電機調(diào)速通過

29、直流斬波調(diào)壓能實現(xiàn)，而調(diào)壓只需通過輸入不同的驅(qū)動信號PWM波實現(xiàn)。改變脈沖的導(dǎo)通時間與關(guān)斷時間有兩種方式： 脈沖寬度調(diào)制方式PWM（Pulse Width Modulation） 脈沖頻率調(diào)制方式PFM（Pulse Frequency Modulation）2021-12-1836第二章 電控系統(tǒng)原理 這里采用的是PWM開關(guān)，輸出電壓中諧波的頻率固定，濾波器設(shè)計容易，開關(guān)過程產(chǎn)生電磁干擾容易控制，此外控制系統(tǒng)獲得可變脈寬信號比獲得可變頻率信號容易實現(xiàn)。波形如下：2021-12-1837第三章 零部件檢測鏟車、運煤車零部件檢測鏟車、運煤車零部件檢測零部件零部件技技 術(shù)術(shù) 要要 求求斷路器LUA0

30、2064觸點斷路器應(yīng)動作靈活，接觸良好。接觸面積應(yīng)不小于刀夾（靜觸頭）的75，觸頭壓力在4580N之間線圈電磁鐵的短路環(huán)與磁鐵扣合緊固，吸合狀態(tài)下無噪聲吸合線圈絕緣無損傷，在額定電壓的85105時介質(zhì)溫度在+25的條件下，一小時內(nèi)溫升不超過502021-12-1838第三章 零部件檢測零部件零部件技技 術(shù)術(shù) 要要 求求接觸器 A24813 線圈吸力線圈在80115額定電壓范圍內(nèi)正常吸合觸點觸頭接觸電阻，應(yīng)小300滅弧擋板接觸器的消弧罩安裝牢固，完整無裂紋消弧片齊全完整，無嚴重燒傷連接線連接導(dǎo)線不斷絲（不斷片），不銹蝕輔助接點輔助接點齊全完整，動作準確 繼電器 9631000002外觀表面繼電器

31、清潔無油污，外殼無損傷接觸頭插頭平滑，導(dǎo)電良好動作直流繼電器動作靈活、可靠，在規(guī)定的控制電壓范圍內(nèi)無誤動作動作時間延時繼電器的動作時間，須符合要求0.6s2021-12-1839第三章 零部件檢測零部件零部件技技 術(shù)術(shù) 要要 求求熔斷器 4919376外觀表面連接緊固，完整無損，絕緣良好，接插件清潔無銹蝕保險管保險管不鼓肚，無嚴重燒焦痕跡，無裂紋熔體熔體合格，充填物應(yīng)符合規(guī)定照明燈外觀表面外殼不得有明顯砸碰傷痕燈光燈內(nèi)反光罩應(yīng)保證反光性能良好防爆面防爆加工面以涂防腐油脂接線盒 4911173外觀表面接線盒不得有明顯砸碰變形防爆面防爆面和引入裝置完好 轉(zhuǎn)換開關(guān) 性能轉(zhuǎn)換開關(guān)應(yīng)轉(zhuǎn)動靈活，性能良好2

32、021-12-1840第三章 零部件檢測零部件零部件技技 術(shù)術(shù) 要要 求求按鈕 013659外觀表面 按鈕外殼不得有明顯砸碰變形防爆面防爆面和引入裝置完好性能轉(zhuǎn)換按鈕開關(guān)應(yīng)動作靈活，性能良好IGBT 491738570極間阻值Rce很小Rec高阻二極管 491738589極間阻值正表筆接陽極，負表筆接陰極，低阻；調(diào)換表筆，高阻DC/DC變壓器LUP00951輸出電壓 檢查輸出電壓為85105的額定電壓24VDC工作試驗再同時帶2個照明燈，工作2小時，無異常（發(fā)熱）C-E（兆）E-C（千）C-G（兆）G-C（兆）E-G（兆）G-E（兆）20049大于200大于200大于200大于2002021-

33、12-1841第三章 零部件檢測零部件零部件技技 術(shù)術(shù) 要要 求求調(diào)速電位器A34601接點檢測旋轉(zhuǎn)推桿，用萬用表檢測啟動接點F1閉合可靠，其全速接點F2閉合可靠阻值變化慢慢轉(zhuǎn)動，測電位器輸出電阻平滑減少至零電容器組件491738534充放電試驗充電時電阻逐漸增加放電進電阻逐漸減小泵電機 4920403 電阻測量電樞繞組電阻大于0.5兆歐串級繞組電阻大于0.5兆歐電刷軸承檢測電刷及刷架應(yīng)保持清潔，電刷可在刷架內(nèi)靈活轉(zhuǎn)動軸承無銹蝕，轉(zhuǎn)動靈活，繞組干燥無灰塵、油脂2021-12-1842第三章 零部件檢測零部件零部件技技 術(shù)術(shù) 要要 求求行走電機 4920402 電阻測量電樞繞組電阻大于0.5兆歐

34、串級繞組電阻大于0.5兆歐電刷軸承檢測電刷及刷架應(yīng)保持清潔，電刷可在刷架內(nèi)靈活轉(zhuǎn)動軸承無銹蝕，轉(zhuǎn)動靈活，繞組干燥無灰塵、油脂雙IGBT組件 4917384IGBT電阻Rce很小Rec高阻二極管極間電阻正表筆接陽極，負表筆接陰極，低阻；調(diào)換表筆，高阻電容充放電 充電時電阻逐漸增加，放電進電阻逐漸減小母線絕緣500V搖表測絕緣完好2021-12-1843第三章 零部件檢測零部件零部件技技 術(shù)術(shù) 要要 求求急停開關(guān)491076外關(guān)表面膠皮無嚴重老化，開裂機械特性動作靈活主電控箱LUA01042外關(guān)表面無嚴重變形，表面絕緣漆，內(nèi)部滅弧漆無損壞防爆面光潔度，平面度，要達到檢修要求間隙W0.1，粗糙度6.

35、3m外部電纜護套、電纜連接完好操作箱LUA01011外關(guān)表面無嚴重變形，表面絕緣漆，內(nèi)部滅弧漆無損壞防爆面光潔度，平面度，要達到檢修要求間隙W0.1，粗糙度6.3m外部電纜護套、電纜連接完好2021-12-1844第三章 零部件檢測零部件零部件技技 術(shù)術(shù) 要要 求求蜂鳴器 491199外關(guān)表面防護罩無破損痕跡通電試驗正常報警，音量足夠大隔爆面外關(guān)表面 局部砂眼直徑不大于1毫米，深度不大于2毫米，15毫米以上的隔爆面上每平方厘米不超過5個，10毫米的隔爆面上不得超過2個粗， 傷痕寬度不大于0.5毫米，長度不大于總長度1/3粗糙度 間隙W0.1，粗糙度6.3m打壓試驗箱體10bar的打壓試驗正常2

36、021-12-1845第三章 零部件檢測9090型邏輯模塊型邏輯模塊1616芯線電壓測量芯線電壓測量線號描述15.6V2加速器置位時10.6V，如不是10.6V要調(diào)加速器，加速器踩到底時5.6V，踩加速器時電壓應(yīng)在5.6V與10.6V之間平滑改變，如果不是以上數(shù)值，應(yīng)檢查加速器或更換310.6V4FS1斷開時10.6V，閉合時電池電壓6FS1斷開時10.6V，踩加速器且主接觸器得電時小于2V，如果大于2V應(yīng)更換邏輯模塊7后退開關(guān)斷開時0V，后退開關(guān)閉合時電池電壓，前進時8.2V8前進開關(guān)斷開時0V，前進開關(guān)閉合時電池電壓，后退時8.2V9電池電壓16電池電壓2021-12-1846第三章 零部

37、件檢測9090型邏輯模塊型邏輯模塊2424芯線電壓測量芯線電壓測量線號描述1電池電壓2溫度開關(guān)開或關(guān)時0V3（電流限制測量）主接觸器斷開時最小2V，閉合是電池電壓4（電流限制測量）主接觸器斷開時最小2V，閉合是電池電壓5SCR1、SCR3門極電壓9V6邏輯模塊提供12.5V7（電流限制測量右電機）主接觸器斷開時最小2V，閉合是電池電壓8工作時9V，提供右前進SCR2門極脈沖9（電流限制測量左電機）主接觸器斷開時最小2V，閉合是電池電壓10檢測電流和電容放電電流，最低9V，當?shù)陀?V時主接觸器將不閉合（FS1閉合），工作電壓可改變到250V11檢測左邊前進SCR1電流，最低9V，當?shù)陀?V時主接

38、觸器將不閉合2021-12-1847第三章 零部件檢測120V，高于0V更換邏輯模塊13工作時9V，提供右后退SCR2門極脈沖14檢測右邊后退SCR1電流，最低9V，當?shù)陀?V時主接觸器將不閉合15檢測右邊前進SCR1電流，最低9V，當?shù)陀?V時主接觸器將不閉合16工作時0V，提供左前進SCR1門極脈沖17工作時9V，提供左后退SCR2門極脈沖180V，高于0V更換邏輯模塊19工作時0V，提供右后退SCR1門極脈沖20工作時0V，提供右前進SCR1門極脈沖21工作時0V，提供左后退SCR1門極脈沖22工作時9V，提供左前進SCR2門極脈沖23檢測左邊后退SCR1電流，最低9V，當?shù)陀?V時主接

39、觸器將不閉合24工作時0V，提供SCR3門極脈沖2021-12-1848第四章 故障分析一、泵電機正常，方向接觸器閉合，一、泵電機正常，方向接觸器閉合，SCR(1A,1B)無脈沖無脈沖加速器有問題抑制板有問題1、2、3、號線有問題邏輯單元有問題SCR(1A,1B)有問題350A有問題邏輯7與17短接（加速器2與3）電機與電纜有問題方向接觸器的常開與常閉觸頭有問題邏輯裝置10與SCR保險連線有問題操作手柄有問題主接觸器“M”、線圈、方向開關(guān)、漏電、斷路器、電池到接觸器的連線2021-12-1849第四章 故障分析二、泵運行，方向接觸器閉合隨即打弧斷開二、泵運行，方向接觸器閉合隨即打弧斷開SCR1

40、、2、3短路抑制板、SCR門極與輔助陰極插錯SCR輔助陰極與門極開路散熱板接地C19電容組內(nèi)部短路L2線圈是否開路邏輯單元有問題L2與C19各接頭松動邏輯裝置9#與20#開路SC常 閉開關(guān)聯(lián)鎖漏電2021-12-1850第四章 故障分析三、泵運行，可控硅電路有脈沖，但功率很低三、泵運行，可控硅電路有脈沖，但功率很低二極管D41,D42是否開路SCR2與SCR3散熱板是否短接邏輯單元SCR2短路電流設(shè)定太低（RV3）（3.1-3.6）電池電壓低方向接觸器觸頭有問題方向接觸器指形接帶破裂或故障連線、電機牽引能力加速器1#端與邏輯單元的16#、6#連線邏輯單元4#與24#之間開路邏輯單元15#與電池

41、正極開路2021-12-1851第四章 故障分析四、機器在一方向正常工作，另一方向接觸器不閉合四、機器在一方向正常工作，另一方向接觸器不閉合檢查接觸器觸頭是否粘住檢查方向接觸線圈方向開關(guān)到接觸器間的連線方向開關(guān)方向接觸器的負端與邏輯單元的14#連線邏輯單元2021-12-1852第四章 故障分析五、機器正常工作，但在重載下即停車五、機器正常工作，但在重載下即停車SCR在帶載時被破壞（指SCR的參數(shù)）L2線圈短路C19電容開路邏輯單元熱開關(guān)運動作電池能量不足2021-12-1853第四章 故障分析六、機器在反方向工作，在正方向接觸器閉合，但設(shè)備六、機器在反方向工作，在正方向接觸器閉合，但設(shè)備不工

42、作不工作反方向接觸器觸頭粘在一起正向接觸線圈與邏輯裝置12#、13#連線開路電池正極與方向接觸器線圈短路電機泵電纜故障邏輯單元D41,D42開路2021-12-1854第四章 故障分析七、泵電機工作，機器將啟動，但七、泵電機工作，機器將啟動，但SC接觸器不閉合接觸器不閉合5A保險壞加速器FS2開關(guān)故障FS2接點與SC線圈的連線故障SC線圈的故障SC線圈負端與邏輯單元25#開路限流設(shè)定太低邏輯單元4#與24#開路邏輯單元2021-12-1855第四章 故障分析序號顯示器顯示核準器顯示說 明1OK完好無故障2Testing測試診斷裝置運行3Oil Temp Fault油溫偏高油溫過熱（如果已安裝）

43、4Oil Level Flt油位偏低油位過低（如果已安裝）5Thermal Cutback熱停車控制器處于熱停車狀態(tài)6Tram Cont Open行走接觸器開路行走接觸器或邏輯模塊故障7Tram Cont Weld行走接觸器粘結(jié)二極管短路造成8Cont Coil Sc接觸器線圈短路線圈短路或邏輯模塊故障9Capacitor Fault電容故障電容通電后不能充電10Acceel Fault加速器故障加速器電壓范圍超出4.012V之間，F(xiàn)S1或邏輯模塊故障11Sequence Fault順序故障上電時FS1閉合122 Dir Fault2個方向故障兩個方向開關(guān)都執(zhí)行（動作）13Battery Lo

44、w電池電量低電池（容量或電壓）低于正常狀態(tài)2021-12-1856第四章 故障分析14CRC Error記憶電路錯誤調(diào)節(jié)密碼，然后再循環(huán)供電或邏輯模塊故障15BIGHT IGBT s/c三極管短路三極管短路16Brake ON 制動接通制動閘接通（抱閘）17Curr Xoucer Fit電流轉(zhuǎn)換器故障電流互感器故障18Tacho Fauity轉(zhuǎn)速表故障轉(zhuǎn)速表不會校準（如果已安裝）19Overspeed FLT超速故障轉(zhuǎn)速表診斷失敗，更換邏輯模塊20Bad Logic邏輯模塊壞更換邏輯模塊21P.UP R.PTA ShortA處短路電機短路或三極管短路22Vehicle ID Flt車輛識別故障

45、車輛配置識別碼無效，檢查盤的接線23Tract L.FWD On前進接通邏輯模塊故障，電機短路，三極管短路24Tract L.REV On后退接通邏輯模塊故障，電機短路，三極管短路25Drive 0 off Fit驅(qū)動斷開故障更換邏輯模塊，或接觸器短路或接通26Tract L.FWD Off前進方向斷開更換邏輯模塊或驅(qū)動板27Tract L.REV Off后退方向斷開更換邏輯模塊或驅(qū)動板2021-12-1857第四章 故障分析燈亮控制器運行燈滅在上電期間故障，檢查顯示器的信息，更換邏輯模塊1閃記憶電路錯誤，改變密碼或更換模塊2閃操作起動步驟故障（行程開關(guān)和FS1在接通電源前閉合）3閃三極管短路

46、4閃主接觸器斷開或三極管開路5閃主接觸器粘結(jié)或二極管開路6閃加速器故障7閃電池電壓低8閃熱停車9閃主接觸器線圈過流或短路10閃制動接通11閃轉(zhuǎn)速 表故障12閃轉(zhuǎn)速 表超速故障13閃油溫高故障14閃油溫低故障15閃電流互感器故障2021-12-1858第四章 故障分析一、泵電機運行，電機不走查控制線和電源電路二、機器可適當加速，泵不工作1）到P和R的連線2）泵電機保險3）控制線保險4）泵電機故障三、機器可適當加速，可液壓反應(yīng)慢1）泵接觸器的問題2）延時器故障3）泵接觸器的連線4）泵電機故障2021-12-1859第四章 故障分析四、液壓正常，主接觸器不閉合1）M線圈壞2）電機保險3）SCR1短路

47、4）FS1問題5）SCR3短路6）C19短路7）電機同電池負極短路8）邏輯模塊9）二極管短路二、M接觸器閉合，機器不向前運行1）主開關(guān)2）SCR1FOW開路3）邏輯模塊4）行走電機2021-12-1860第四章 故障分析六、機器開始工作，接觸器打弧斷開1）SCR2、3短路2）所有SCR脈沖線松動或斷開3）C19開路4）電感開路5）邏輯模塊6）行走電機七、機器正常工作，但在重載時出現(xiàn)功率降低1）SCR2或SCR3有故障2）絕緣紙3）熱開關(guān)打開4）C19開路5）電感開路6）邏輯模塊7）行走電機2021-12-1861第四章 故障分析八、控制器有脈沖，機器不行走1）SCR1開路2）加速器3）邏輯模塊

48、4）熱開關(guān)打開九、泵不啟動1）控制線保險2）主開關(guān)3）泵啟動按鈕十、泵電機啟動后不自保1）R輔助接點2）延時器3）W繼電器常 閉接點未閉合4）漏電保護2021-12-1862第四章 故障分析十一、泵電機不自保，不強行蹩住按鈕啟動十二、前后不行走1）主可控硅2）加速器3）泵啟動前FS1閉合4）M線圈5）邏輯模塊6）電容7）接地故障8）分流器故障十三、不行走或行走無力1）分流器螺栓松動而過熱2）加速器位置是否正確2021-12-1863第四章 故障分析2021-12-1864第五章 設(shè)備操作維護I、維修注意事項 1）必須將車停放在一塊平整的底板上檢修； 2）切斷電源，斷路器位于關(guān)閉位置； 3）檢查各控制手把并確定鏟車不能啟動； 4）將