摘要：采煤机是煤矿开采过程中的一个关键机械设备，采煤机运行效率将直接对煤矿开采效率产生影响，并关系到煤矿企业的经济效益。变频器是采煤机的核心部件，因各种影响因素的存在，采煤机在运行中会出现不牵引或牵引间断故障，有必要对采煤机变频故障进行系统分析，结合故障现象找出相应的故障解决方法，从而发挥采煤机变频性能，推动采煤效率的提升。
关键词：采煤机；变频器；故障分析；故障处理
引言：采煤机在煤矿开采时，需要借助变频器完成设备变速和左右行走。当前用于采煤机中的变频器种类繁多，功能齐全，在一定程度上提高了煤矿的开采效率。为了进一步的发挥采煤机的变频效果，使设备在巷道内运行自由，设备管理人员就应深入了解采煤机的变频故障，针对不同故障提出具有针对性的解决方法，确保采煤机的工作性能。
1采煤机变频故障处理流程
为了了解采煤机变频故障的处理方式，应先对变频故障的发生现象与发生过程有所了解，分析故障的产生原因，判断并找出故障点，做好故障定位，并展开故障排除工作。处理采煤机变频故障时，应了解故障的产生原因，对复杂的故障分析与判断有所把握，按照先简单后复杂、先外部后内部的原则处理故障问题。采煤机在运行时变频故障时无法避免的，这时应对故障问题做好分析工作，并采取有效措施解决问题，先分析故障现象，找出故障原因，再确定故障点，最后解决故障。
2采煤机变频常见故障与处理方法
2.1不牵引故障
2.1.1故障分析
煤矿生产中，采煤机交接班之前能够正常运行，但是交接班之后再次将采煤机通电时，设备无法正常牵引运行，这将会导致设备加速装置无法给定速度，引发变频器故障问题。经分析，当前采煤机可能存在以下两种故障，一种为变频器或主控PLC故障，另一种为变频器或主控PLC通讯电缆故障。经过故障排查后没有发现采煤机其他控制功能存在故障现象，这时可初步确定采煤机的变频器或者主控PLC通讯电缆处发生故障[1]。
2.1.2故障解决
开盖对井下设备相关参数进行检查，如果1号变频器和2号变频器正常运行，但是双方不能联机运行。将1号变频器作为主机，设备可正常工作，但2号变频器无法工作时，设备未出现故障提示。如果将2号变频器机作为主机，1号变频器和2号变频器均无法正常工作，这时可判定当前采煤机变频器存在通讯故障，应继续查看通讯光纤的故障问题。工作人员检测1号和2号变频器故障时，如果1号变频器可正常工作，2号变频器显示的是FF52电动机参数丢失，这时可判定2号变频器就是故障发生点。建议选用3号变频器取代2号变频器，代替2号工作，使1号和3号变频器可以单独工作，联机后发现采煤机无法正常运行，按照上述方法进行故障检测，分别将1号和3号变频器作为主机，如果均能正常运行，但从机无法运行，这说明从机工作参数和主机存在差异，可从参数问题入手，解决参数差异问题。随后，工作人员更换3号变频器主板，虽然单机可正常运行，故障问题也被解决，但3号变频器联机后却无法作为主机正常运行，从机显示通讯故障，这时故障点就在通讯模块。如果将通讯模块更换后，故障问题依然存在，这说明1号变频器的主板有故障问题，更换1号变频器主板后就能排除故障。
2.2牵引间断故障
2.2.1故障分析
当采煤机正常工作时停止牵引，且电机无法二次启动，油泵与截割电机能够正常工作，维修人员检查显示屏，发现没有故障提示，继续对采煤机多次操作后，故障问题解决，设备恢复牵引运行。
虽然看起来没有故障问题，实际上这就是牵引间断故障，如果采煤机变频存在这一问题，变频器在显示屏上显示无直流母线电压通过，这时可大致判断为变频器整流或电源处故障。变频器在控制盘末并显示出故障信息时，说明目前采煤机的变频器属于非故障停车状态。
2.2.2故障解决
维修人员对采煤机变频器快速熔断器进行全方位的检查，并查看了相关参数，发现异常后立即调整。查看采煤机变频器电源输入线整流部分是否有异常现象，内部直流电源N和P端确定后，使用万能变检测，将电阻调到x10档，将R/S/T端和黑表棒相连，P端和红表连接，检测发现电阻值只有几十Ω。继续将R/S/T端和红表棒连接，再将P端和黑表棒相连，这时测量会发现电阻值无穷大。完成以上操作后，得到的结果相同，这说明采煤机变频器的整流部分不是故障发生点。
接下来，查看采煤机变频器的外围电路运行情况。将两个变频器电源并联，如果故障存在同步情况，说明变压器和接触器是故障点，故障位置也存在于电源连接端子。为保证采煤机安全运行，应安排专业人员进行故障问题的处理，在无法切断设备电源的条件下，对井下设备展开检修工作。如果设备有故障问题，应系统的排查故障点，查看变压器连接端子是否虚接，跳过变频器实现接触器的送电，发现变频器已经恢复了正常工作，此时采煤机变频故障才被解决[2]。
2.3通讯故障
工作人员操作采煤机时，发现变频器控制盘上显示了以下信息：ACS800-01-0070-3 ***FAULT*** COMM MODULE（7510），这就是一个故障信息。如果变频器两个控制盘都出现上述信息，说明主用户命令并传达到主变频器处，两台变频器已经转化为从用户宏等待主变频器向传达相应命令。如果只有一个变频器的控制盘出现该信息，要求工作人员对主从通讯模块和通讯光纤部位入手，进行故障的排查分析。采煤机在工作期间，因各种内外因素的影响，采煤机可能会有大幅度振动的情况出现，长此以往通讯模块难免会松动，因此引发故障问题。技术人员检查PLC到主变频器端子间的零部件，查看相关参数信息，对图纸中“调宏”线的标记情况加以分析，发现问题后及时更换相应的零部件，或调整参数信息。如果检查时发现通讯模块已经损坏，应及时更换通讯模块，防止故障影响采煤机设备正常运行。
2.4变频器逆变模块烧毁故障
使用兆欧表检测电机的绝缘情况。检测时没有断开采煤机变频器输出，如果用兆欧表测量绝缘，这时反向电压将会作用于逆变模块中，采煤机变频器的IGBT面临着被烧毁的风险。此外，电机也会有短路的故障问题，如果电机过流或绝缘性能下降，采煤机运行时电机内部线路就会产生短路现象，模块也因此被烧毁。全方位检查采煤机变频器逆变电路当前运行状态，连接直流电源正端和万能表红表笔，将U/V/W端和黑表笔相连，这时测量的电阻值只有几十Ω，差值不明显。如果反过来测量，会发现电阻值测量结果无穷大，说明当前逆变模块可以稳定运行，将以上故障风险排除后，还应立即更换IGBT模块。
除此之外，针对采煤机变频故障问题，还应注意以下事项：启动采煤机前应检查冷却水水量和水压参数是否正常。切断采煤机牵引装置的电源，保证变频器的指示灯熄灭，随后才能对采煤机再次供电。设备维护时为了防止静电因素干扰设备，应保证主电源的断电时间超过5分钟，电路电容完全放电后才能开始设备的维护工作。检修变频器时，为防止变频器被损坏，不能直接将输出端子和变频器的主电源相连。开盖检修变频器时，应查看绝缘体是否有老化现象。
总结：总而言之，作为采煤机运行的核心部件，变频器在运行时如果发生了故障问题，工作人员应及时找出故障原因，制定相应的处理办法，防止问题持续扩大。通过对不牵引故障、牵引间断故障、通讯故障、变频器逆变模块烧毁故障的研究分析，延长变频器使用寿命，保证设备平稳运行。
参考文献：
[1]刘波.煤矿采煤机的常见故障与维修措施探讨[J].能源与节能,2019(04):102-103.
[2]赵开里,陈永.变频调速采煤机电控系统常见故障与处理[J].技术与市场,2018,25(09):75-76.