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浅析JKD-NT 型矿井提升机电控故障处理

2014-12-13黄传武

江西煤炭科技 2014年3期
关键词:可控硅提升机接触器

方 华,黄传武

(1.江西煤矿抢险排水站,江西 南昌 330096;2.萍矿集团公司 杨桥煤矿,江西分管 336614)

JKD-NT 型交流提升机网络化集散控制系统,是由洛阳源创电气有限公司生产的,针对绕线式异步电动机传动,采用转子回路切电阻调速方式的一种新型提升机电控系统,用以代替老式TKD电控系统。它相对于TKD 电控系统,主要有以下几个方面的变化:(1)控制系统由继电器控制改为PLC控制,可调闸部分采用集成电子模块代替原系统中的磁放大器;(2)高压换向接触器真空化。为防止高压真空接触器由于漏气等原因产生触头粘连,导致换向时高压短路,正、反向换向回路均采用2只高压真空接触器串连使用;(3)转子回路无触点化,加速接触器采用可控硅元件代替交流接触器;(4)采用光电编码器对提升机运行速度及位置进行数字化测量和控制;(5)增加上位机监控功能,通过工控机与PLC之间的通讯,实时监控提升机运行过程中的行程、速度、电流等参数,并能对各类故障进行显示、记录和存储。可随时调出PLC 梯形图,监控各逻辑回路的动作情况,极大地方便了故障的查找。JDK-NT型提升机电控系统主要组成部分见图1。

图1 NT 型提升机电控系统

在该系统中一般在安全回路、换向回路和调速回路(即转子切电阻回路)方面易出现故障。

1 安全回路故障

JKD-NT 提升机电控安全回路,由软件安全回路和外部硬件安全回路组成,在提升机操作台上有2只安全状态指示灯,分别显示软件安全和综合安全通断状态,软件安全指PLC程序中的安全逻辑回路,由Y004输出驱动外部KA12.3继电器。综合安全包括软、硬件安全回路。当软件安全回路出故障时,2只安全状态指示灯全灭,这时可调出PLC程序,监控安全回路中各软元件的通断状态,然后根据程序中断开的软元件分析其控制逻辑,查找对应的PLC外部输入,即可查找出故障点。

当软件安全指示灯亮,而综合安全指示灯不亮时,可以判断为外部硬件安全回路故障,JKD-NT 型电控系统,在外部安全回路上设计了安全回路故障指示模块AP12.10和AP12.11,通过模块中的指示灯亮灭情况,即可判断外部安全回路故障的位置(见图2)。

图2 外部安全回路

例如:当调绳回路与操作台安全监视断开时,AP12.10和AP12.11中的所有指示灯全灭。当上过卷及切上过卷回路同时断开时,除AP12.11中的QB2亮外,其余全灭。

2 换向回路故障

图3是JKD-NT 提升机电控的换向回路原理图。

图3 换向安全回路原理

从图中可以看出换向回路主要由KA12.1、KA2.1和KA2.2、KA2.3控制。KA2.2正转控制继电器由主PLC的Y005驱动,KA2.3反转控制继电器由Y006驱动,当换向接触器不吸合时,首先查看主PLC 输出Y005或Y006的状态,当Y005、Y006 不通时,即可调出PLC 程序中Y005、Y006逻辑回路查看程序中软元件状态,根据软元状态分析程序,查找PLC外部对应输入,如果Y005、Y006正常,则根据外部线路查找相应触点。除此之外换向真空接触本身也可能存在问题,图4是正向真空接触器电气原理图(反向及线路接触器原理相同)。

图4 正向真空接触器电气原理

图中K1为电感式接近开关,当真空断路器吸合到位后K1的兰、棕线导通,接通J2.1线圈回路。J2.1继电器常闭接点断开,将KM2.1的1#、2#线圈由并联变成串联,增加线圈阻抗,小电流维持线圈吸合,如果K1 损坏常闭合,则KM2.1刚吸合时,线圈由于电流较小将无法吸合,当K1常断开则KM2.1线圈吸合后由于长时承受大电流而发热烧坏。

3 调速回路(转子切电阻回路)故障

JKD-NT 提升机电控调速,是依靠操作台主令手柄给出控制信号,触发转子回路可控硅导通,由可控硅逐级短接串接在转子回路的8级电阻,实现电机调速。转子回路切电阻的原则是以电流为主,时间为辅相结合。这样提升机轻载时不会加速太快,重载时限制了加速度,减少了对提升机的机械冲击。当提升机在加速过程中电流超过加速电流继电器的整定吸合值时,就无法再加速。直至电机电流下降到加速电流继电器的释放值,才能重新加速。在JKD-NT 电控系统中加速电流继电器只是程序中的一个软元件。电机电流信号是通过50/5A 的电流互感器采样后再经5/0.5A 的电流互感器信号变换后,加至电流信号接口板DLJK-1处理后,通过FX-4AD 模块转变成数字量写入D2寄存器。

笔者在实际中曾遇到过提升机在负载较轻,信号回路正常,无轻故障的情况下,在切除第二级电阻后就无法再往上加速,调出程序后发现存储电机电流的D2寄存器内的数据超过680,使加速电流继电器M107置位。当时怀疑电机电流取样信号受到干扰,经检查电流互感器、FX-4AD模块及接地,都未发现问题,最后怀疑DLJK-1电流接口板输出电压可能偏大。于是在电机堵转,转子串全部电阻起动的的情况下,观察高压开关柜电流表为12A,测量DLJK-1输出电压1.4V,与初次安装调试时数据相比较,发现高压开关柜电流同为12A。但电流接口板的输出电压足比初安装时的0.8V 多了0.6V,经查发现电流接口板DLJK-1内一只电阻由于器件老化,阻值变化较多,重新调整可调电阻,使输出恢复至0.8V后,提升机加速正常。

调速回路故障点主要在可控硅及触发控制回路和转子电阻部分。一般短接第8级电阻的可控硅由于承受大电流时间最长,最易损坏,当出现电机启动即跳高压柜的情况,在排除电机、电源及转子电阻等问题后应考虑检查切8级电阻的可控硅是否损坏直接导通。

〔1〕JKD-NT 系列提升机交流电控使用说明书.洛阳源创电气有限公司

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