提升机在矿山承担着矿物的提升、人员的上下、材料和设备的运送等

矿井提升机直流全数字控制典型故障处理的技术探讨曹翾李树伟（平项山工业职业技术学院河南平项山467001)摘要：随着晶闸管变流器件及电气传动技术的发展，不仅国外，而且国内也设计制造了晶闸管变流器供电的直流调速系统。由于直流调速拖动系统，平滑稳定，调速范围宽，容易实现自动化，并在新建厂矿广泛应用。它的运行与故障处理也得到了普遍关注。关键词：矿井提升机直流全数字控制故障处理0前言平煤集团一新矿主井绞车系JKMD—4×4（Ⅲ）E落地式多绳摩擦轮提升机，直联传动，最大提升速度9.6m/s，提升高度721.6m，由直流电动机拖动。系直流他励电动机,采用ZKTD285/75型，主要铭牌数据为：2500KW，900V，3122A，45.84r/min，励磁电压110/55V，励磁电流248.8/497.6A，励磁功率27.4KW。电气控制采用全数字控制磁场换向SCR—D系统，可实现无级调速，具有较好的运转特性，能实现高效运行。控制系统分全自动、半自动、手动、验绳操作。调节系统采用德国进口原装6RA23全数字调节器。操作系统采用美国进口原装GE90—30可编程序控制器。因种种原因需要GE90—30退出运行时，经操作转换开关可使提升机在GE90—30退出的事故状态下转入继电器方式简易开车。此外，当整流柜或变压器一组发生事故时，通过方式转换柜，可将其脱离系统，提升机可在降低功率下满载半速运行。1电控系统原理简介电控系统为磁场换向SCR—D系统，转速和转矩的大小是通过调节电动机电枢回路整流柜可控硅元件导通角实现，方向是通过调节电动机励磁回路励磁整流柜磁场电流的极性来实现。1.1、主回路：主回路原理图如下：KKI246KV本系统主回路的可控硅变流装置，采用四组三相全控桥式电路，两串两并联，十二相整流方式。由两台变压器2000KVA，联结组别为：Δ—12/Δ—12，Y—11供电。为了改善变压器原边电流波形，Ⅰ号、Ⅱ号（Ⅲ号、Ⅳ号）整流柜由相位错开30°的Δ和Y绕组供电，串并联并经平衡电抗器对主电机供电。通过6RA23调节器按同步原则，控制后得到十二相整流输出波形。励磁回路采用6RA23可逆调节器控制的三相桥式可控硅逻辑无环流反并联可逆线路供电。通过励磁电压强励，使磁场电流从正向额定电流值到反向额定电流值的时间控制在要求的0.6~1秒内，满足了提升机起动、制动、停车和换向的要求，从而保证了提升机的安全运转。1.2调节回路：本系统调节回路是由三台西门子6RA23调节器构成的速度外环、电流内环的双闭环调速系统。原理图如下：ST、LLT——可逆调速器(控制励磁整流柜)1LT、2LT——不可逆调速器（控制电枢整流柜）本系统调节回路是有三台西门子6RA23调节器构成的速度外环、电流内环的双闭环调速系统。其中ST、LLT为可逆调速器，1LT、2LT都为不可逆调速器，在双闭环调速系统中，速度环的主要作用是在输入控制信号不变的情况下，对由于负载、电源波动等造成的速度降低进行自动调节，从而保证速度基本不变。而电流环则为抑制起动过电流，保证拖动系统在起动、加速阶段电流上升平稳，直至到电流限幅。速度调节器的电源及同步信号取自励磁整流柜的三相交流输入电源，保证速度调节器的励磁调节器部分的脉冲形成环节与励磁主回路同步。速度调节器14#输出经WZ3板处理后，一路输出到速6RA2318WZ3正组脉冲反组脉冲6RA23186RA2318WZ11WZ12WZ21WZ221＃整流柜2＃整流柜3＃整流柜4＃整流柜1LT2LTT114T120ST、LLTT101度调节器的6#、7#端，作为励磁调节器部分的给定输入，通过检测负载电流是否过零而进行Ⅰ桥、Ⅱ桥的逻辑切换，从而改变了主电机励磁。另一路输出到电枢电流调节器1LT、2LT的6#、7#端，作为电枢电流调节器的给定输入，其输出脉冲通过脉冲展宽、脉冲高频调制、选通控制板WZ11、WZ12、WZ21、WZ22处理后去触发三相全控桥，使整流输出形成十二相脉动控制。2运行中出现的故障及处理办法：该绞车自调试完毕，在以后的实际运行中出现了许多意想不到的故障，现列举比较典型的几例，以供探讨。2.1、正向起车时，ST、LLT调节器频繁出现故障，F25调节器无输出，造成重载下滑，严重威胁安全提升。（1）故障原因分析：经翻阅有关资料，发现出现F25故障的可能原因有两条：①6RA23调节器上的A1660电子设备板有缺陷。②“主给定值”或“选择信号”输入电压大于约11.3V。从实际运行状况看，A1660电子设备板有缺陷的可能性不大，把查找重点放在第二条，即“主给定值”或“选择信号”输入电压大于约11.3V。（2）处理过程：在将主令给定手把推至最大的情况下，用万用表测量正向PLC输出给定值为7.5V，反向给定值为6V。从测量结果看不出有产生故障的可能，怀疑是由PLC模拟输出板抗干扰能力差，正向输出可能带有瞬时电压大于11.3V的尖峰波造成。后用示波器观察，发现在正向输出的直流波形上确实带有尖峰波。为彻底解决此问题，给定输出由PLC输出改至由继电器不经PLC模拟输出板而直接输出，并加装了一套抗干扰滤波装置。再用示波器观察，尖峰波消失。以后起车未再出现F25故障。注意：在处理本故障的过程中，应注意用万用表测量电压时，只能测出平均值，对瞬时的尖峰波却监测不到，从而易造成误判。2.2主电机出现“嗡嗡”的噪声，电机、主变压器温升加快。（1）故障原因分析：此类故障主要是由于电枢电压波形缺少脉冲导致电流断续造成的。（2）处理过程：出现此类故障，应首先用示波器对各个整流柜输出直流电压波形进行测量，若发现输出波形有不正常或断续，则可确定该整流柜有故障。将整流柜强触发电源全部停掉，给上允许开车，用示波器观察对应故障柜WZ板输出的六路脉冲正常与否。若不正常，则确定该WZ板有故障，进行修理或更换。若正常，则说明WZ板无故障。再在脉冲放大板MB—1输出上测量，若脉冲不正常或没有，则确定该MB—1板损坏，更换或修理。若MB—1板输出脉冲正常，则可能是可控硅损坏或快速熔断器熔断，查出损坏的可控硅或熔断的熔断器，进行更换即可。2.3在实际维修过程中，可控硅的损坏主要有以下几种情况：（1）、门极G与阴极K断开或短路，G、K间阻值为无穷大或0。（2）、门极G与阴极K间阻值变大，导通电压升高，正常运行时不能导通。（3）阴极K与阳极A断开或击穿短路，A、K间阻值为无穷大或0。根据现场经验，正常情况①A与K之间的阻值为几千欧~几兆欧。②G与K之间的阻值为9~25欧。③当A与K之间加10V的正向电压，G与K之间加0.8~1.8V电压时，应能使可控硅导通。3结束语以上是煤矿技术人员在维护全数字直流绞车的过程中总结的一些故障处理技术，以供参考，共同探讨。作者简介：曹翾（1966—），女，河南新野人，毕业于中国矿业大学，平顶山工业职业技术学院教师，主要从事电器设备的研究与教学工作，发表论文多篇。（联系电话：[phone]