艾柯夫SL1000型采煤机电控故障分析与处理--中国期刊网

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艾柯夫SL1000型采煤机电控故障分析与处理

发表时间：2021/5/7 来源：《基层建设》2021年第1期作者：郝彦栋

[导读] 摘要：自动化采煤技术一得到普遍采用，这对机械的性能和可靠性提出了更高的要求，尤其是电气方面显得尤为重要，艾柯夫采煤机电控比较成熟，在IPC控制技术与编码器以及动力性能方面还需提高，以期望能有更高的可靠性，才能实现自动化甚至智能化的稳定运行，

        国家能源投资集团神东煤炭集团公司鄂尔多斯市 017000
        摘要：自动化采煤技术一得到普遍采用，这对机械的性能和可靠性提出了更高的要求，尤其是电气方面显得尤为重要，艾柯夫采煤机电控比较成熟，在IPC控制技术与编码器以及动力性能方面还需提高，以期望能有更高的可靠性，才能实现自动化甚至智能化的稳定运行，
        关键词：先导；编码器；IPC；温度保护
        一艾柯夫SL1000型采煤机电控系统结构与特点
        SL1000型煤机的整体线路图，如图1-1

        图1-1（SL1000型煤机电控系统布线图）
        电控系统是由电控箱以及外部电机，传感器，连接电缆组成。电控箱分为：高压腔HV1，高压腔HV2，牵引控制腔TC，低压腔LV。装备了以微型计算机为核心的电控系统，采用先进的信息处理和传感技术，对采煤机的运行工况及各种技术参数信息进行采集、处理、显示、存储和传输，并通过编程对采煤机进行全面控制、监测和保护（包括过载、过热、漏电、供水水压和流量、误操作等），实现了采煤机电气系统的自动调节、截割电机功率自动平衡和故障自动查寻诊断等功能。
        电控系统控制截割电机2x900KW，牵引电机2x150KW，泵电机2x27KW，破碎电机1x200KW，装机总功率2354KW。全部都采用三相交流感应电机。
        采用交流变频电牵引系统。牵引特性良好，具有恒转矩和恒功率两个区段，适合采煤机工况需求，并具备四象限运行性能，可适合采煤机在大角度工作面工作；能实现无级调速、过载保护。
        二艾柯夫SL1000型采煤机电控系统的基本电气原理
        基本电气原理，如图1-2

        图1-2（SL1000型煤机电气原理方框图）
        SL1000型煤机电控采用先导启动，合上紧急拉绳开关后，按下采煤机启动按钮两秒后松开，顺槽开关先导回路形成，开关吸合，煤机得电启动。3300V电压通过隔离开关-A17Q1进入高压保险A21/22/23向EPU单元A11、A12、A13和A14供电，它们分别控制左截割电机、右截割电机、破碎机和主变压器T1。其中主电压器T1二次侧电压为575V，为泵电机和牵引变频器A15、A16提供电压。EPU及泵电机控制器作为执行元件通过西门子线路总线Profibus与主机IPC E100连接，EPU具有启动电机、监测电流、监测温度、漏电监测等功能。
        牵引变频器A15、A16是交—直—交型的，配有一个直流中间回路，依靠电容C1、C2提供稳定的直流电压，变频器的输出电压以脉宽调制的方式供给电动机，调整脉冲频率为2KHz。变频器与主机IPC以CAN总线的方式通讯，两个变频器间由串行接口送入相同的额定转速值，每个变频器的速度控制保持所需要的值恒定且且小与负载限制。如果其中一个驱动接近了负载限制，则另一个驱动就要承担负载的较大部分。牵引电机的转速以及方向识别靠编码器来实现。
        主机得电后，通过CANBUS和Profibus通讯总线，对CAN模块以及Profibus模块内设地址进行寻址，完成后与CAN模块以及Profibus模块进行网络通讯。通过CAN模块各种参数信息、故障信息以及Profibus模块反馈的信息作出判断、指令发出与执行过程。通过键盘对整机进行参数修正，故障查询，用指令器现场操作等程序。
        三艾柯夫SL1000型电气系统常见故障分析与判断
        电气系统工作过程中产生的故障信息，主机IPC能快速分析原因，并作出判断随后记忆存储，维修人员能第一时间了解信息，作出故障排除方案。但主机所报故障只是一种故障概括定义，一些故障处理方法与细节需维修人员正确掌握，对故障做出快速正确的判断。
        （一）伺服机A2E5OO故障
        1、故障现象：在整机测试煤机过程中出现泵停止运行，主机报伺服机A2E5OO故障，煤机无法工作。
        2、故障分析：按一般逻辑分析，应是A2E500模块损坏或者是模块通讯线路出现问题。
        3、故障处理：打开电控箱盖板后，检查A2E500模块与主机通讯线路正常，后更换一完好的A2E500模块后，故障仍然存在。后详细检查发现，给A2E5OO供电的电源模块A5G4在主机显示无电压输出，认为是A5G4模块损坏导致A2E5OO故障。拆下A5G4模块进一步检查发现一个问题，当A5G4电源模块输出电压短路时，电源模块就自我保护，停止输出电压。针对这一发现推测应是A5G4电源模块供电的其他元件或连接线路有短路现象，后仔细排查发现左油缸传感器的本安线在煤机测试过程被挤压导致短路，引起A5G4保护无输出，从而导致A2E500模块没有电压供给，煤机报故障。如图1-3。通过这一事件反映出，导致故障出现的原因有很多，排查时要多方面考虑，方法一定要正确，先从外部传感器入手排除会事半功倍。

        图1-3（A2E500模块电气图）
        （二）破碎电机不启动
        1、故障现象：在启动煤机后，破碎电机无法启动，主机无故障信息，其他电机都能正常工作，。
        2、故障分析：面对主机IPC不报故障信息，但煤机确实有故障存在的问题，处理起来除了需要很强的业务知识外，还需要有大胆的判断。分析破碎电机与泵牵引变压器用的是同一组保险，既然泵和牵引可以正常工作，不存在保险烧毁导致破碎电机无法启动。另据主机无故障反馈，断定应是破碎EPU单元中的西门子控制器出现问题。
        3、故障处理：由于西门子控制器EKF公司不单独出售，后更换一新EPU后故障消失煤机正常工作。
        （三）采煤机先导送不上电
        1、故障现象：按下煤机启动按钮，煤机不得电，开关显示“先导短路”，不按启动按钮，开关显示“先导正常”。
        2、故障分析：根据图1-4分析，按下煤机启动按钮开关显示先导短路，应是启动按钮A17S1到先导二极管A10V4有接地现象。或者是二极管A10V4击穿。
        3、故障处理：二极管A10V4测量完好，检查瓦斯断电仪电缆发现电缆破皮，连接瓦斯断电仪常闭点的电线铜丝接地。后电缆绝缘处理后煤机上电工作。