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电牵引采煤机常见电气故障及其处理

2021-08-06徐明星

煤炭与化工 2021年6期
关键词:采煤机电磁阀变频器

徐明星,李 博

(山东兖矿集团鲍店煤矿,山东 济宁273500)

1 概 况

鲍店煤矿5312工作面是五采区3煤层第12个区段的工作面,3煤平均厚度为8.65 m,该工作面长为60~222 m,推进长度为222~527 m,面积为82 769 m2,设计割煤高度为3.2 m,设计截深0.75 m,配备MG750/1860-WD型采煤机,牵引控制系统设置过载、过流、过热、过频、过压、欠压、对地短路、漏电闭锁等保护功能,主要技术参数如下:

2 电牵引采煤机电气系统结构及原理

电气系统是采煤机电牵引控制系统的核心组成部分,分为PLC控制系统和DSP控制系统两种方式,其控制信号发射路径如图1所示。模拟混合模板用于集成模拟信号(包括电流信号、电压信号、温控信号、过载保护信号),与主控模块、显示屏实现信息的即时共享,主控模块控制发射相应的动作信号,牵引控制模块分别与主控模块、变频器实现数据的双向传输,通过运行数据点分析对采煤机电速度进行有效控制。

图1 电牵引采煤机电气系统结构Fig.1 Structure of electric traction coal shearer gas system

3 电牵引采煤机电气系统常见故障及处理方法

3.1 采煤机主机不启动或启动不自保

(1)主机不启动常见原因。“主停”按钮闭锁未解除;磁力起动器故障;先导回路故障;先导回路有断点或者先导二极管被击穿;控制芯线断开。

检查查看主停按钮状态是否处于闭锁状态,若处于闭锁状态及时解除;检查磁力起动器故障是否处于正常工作状态;检查先导回路,排除故障;检查二极管的好坏或者找到先导回路的断点做相应处理;检查控制主线电缆是否有芯线断开现象,若有断开问题及时进行更换。

处理流程:按下先导试验键观测先导指示灯—若亮则排除先导回路故障—若不亮则表明顺槽开关存在故障,须进行更换—万用电表测电缆是否断开—若电压为零则表明顺槽供电电缆故障—若电压不为零,则使用一极管直接短接电线即正常启动。

(2)主机启动不自保常见原因。无控制电源;控制器组件中的主控模块损坏;线路故障。

检查控制系统中电源组件部分的熔断器是否烧断,电源模块是否损坏;修复或更换控制器组件BOC;按接线图检查控制线自保回路并正确连接。

处理流程:先查电源组件是否存在问题—检查控制模块是否正常—检查先导回路接点(如水压接点、各控制部分接点、各连接器)是否连接正确。

3.2 摇臂无法正常升降

摇臂无法正常升降问题,须先对控制中心电源问题进行排除。对电磁阀进行彻查,若电磁阀全部不动作则多为控制中心电源故障,若一个或者多个电磁阀不动作则排除控制中心电源故障。排除控制中心电源故障后,导致摇臂无法正常升降的原因主要包括以下方面:

(1)电磁阀故障。在确定电磁阀芯未被异物卡住或者阻挡的前提下,将电磁阀同DC24V电源连接查看吸合状态。若正常吸合则排除电磁阀故障,须对24 V电源供电状态进行检查;若无法正常吸合则说明电磁阀损坏,须进行更换。

(2)摇臂升降空控制回路故障。检查控制箱接线与电磁阀是否断开,用万用表分别检查电磁阀—防暴分线盒—接线腔间的电路连接状态,检查是否有控制回路接线故障。

(3)液压系统故障。用手动操作柄进行升降调整操作,如不能正常升降说明液压系统出现故障,检查液压供油管路是否有泄漏、液压系统的连接部位是否泄漏、液压油缸是否发生故障。

3.3 牵送后变频器不得电

针对牵送后变频器不得电问题,多表现为牵电装置无法实现正常吸合,常见原因如下:

(1)检查控制中心电源线是否出现接线错误,将空气开关处电源线进行对调,查看电接触器吸合功能是否实现正常吸合。

(2)牵引控制模块无法通讯。若出现控制中心信号无法正常输出,则需检查通讯线路。可查看指示灯的显示状态或者采用万用表测量牵电接触器的线圈电压进行判断,应用万用表对牵电装置存在电缆松动或损坏现象进行彻查排除。

(3)变频器故障。执行以上操作后,排除电源问题,则需进一步彻查是否出现变频器故障。执行以下操作:电源完全断开—充分放电—检查变频器内部线路—查看熔断器是否烧断—检测充电电阻与二极管是否发生故障。

3.4 无法牵引或牵引不自保

变频器正常有效通电后,开启行走按钮而采煤机无法正常牵引,出现的故障多为以下方面:

(1)牵引综合控制模块故障。判断方式为拆除综合控制模块连接电缆并将其同短接线联通,若采煤机正常行走则排除综合控制模块故障;若采煤机不能正常行走则说明综合控制模块发生故障,须检查、更换牵引综合控制模块。

(2)采煤机内部牵引控制线故障。按接线图检查牵引控制回路,采用万用表对电缆进行全面检测,对故障点进行排除。

(3)变频调速线路故障。通过近控方式是否能够实现采煤机的正常牵引以判定变频调速线路故障,若近控方式能正常牵引则表明变频调速线路发生故障;若近控方式不能正常牵引则须查看变频器自身是否存在故障,执行前文所述“变频器故障”排除方案或者直接更换变频器。

3.5 其它常见故障

(1)端头站失灵。故障原因包括部分按钮失灵导致端头站故障、A5V电源故障、端头站无法和主控模块通讯、通信电缆故障。处理措施包括更换端头站、检查供电到端头站的电源回路、更换端头站、更换通信电缆。

(2)遥控器失灵。故障原因包括部分按钮失灵导致遥控器故、遥控器电池故障、遥控器接收模块故障。处理措施包括更换遥控器、充电或者更换电池、更换遥控接收模块。

(3)显示屏黑屏。故障原因包括24 V电源故障、显示屏故障。处理措施包括检查供电到显示屏的电源回路、更换显示屏。

(4)正常工作时突然掉电停机。故障原因包括保护停机、瓦斯传感器动作、先导回路有断点、磁力起动器故障。处理措施包括检查是否割到岩石或者支架,是否有冷却水;检查瓦斯浓度,如果为误动作,则重新整定或更换传感器;检查先导回路;检查磁力起动器。

4 应用实例

(1)鲍店煤矿5312工作面MG750/1860-WD型采煤机位于工作面162 m位置时,机组出现间歇性自动启动牵引的情况。故障原因分析是采煤机牵引控制回路中控制线出现自动上电的问题。

对采煤机牵引控制系统进行全面排查,发现牵引电缆四通接线盒的内部水气较大,时常导致使牵引控制回路中控制线短接,导致牵引电缆4根控制线间歇性自动供电启动。采取更换牵引电缆四通接线盒和强化密封措施,该故障彻底解决。

(2)鲍店煤矿5312工作面MG750/1860-WD型采煤机工作面196 m位置时,机组出现间歇性不能正常启动、时常发生移动变电站跳闸,并显示“低压保护动作绝缘闭锁”。故障原因分析:一是采煤机供电系统部分电缆的绝缘值低导致漏电跳闸;二是移动变电站输出电压不稳定。处理措施:检测供电系统绝缘阻值,对绝缘值低的电缆进行更换;调整移动变电站输出电压值。经过处理,该故障不再发生。

5 结 语

针对鲍店煤矿5312工作面配备MG750/1860-WD型采煤机的应用常见故障,对该采煤机主机不启动、摇臂无法正常升降、牵送后变频器不得电、采煤机牵引4个方面的故障进行分析和处理措施总结阐述,实现了常见故障的快速排除,有效缩短了故障排除时间,设备运行效率显著提高。

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