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采煤机日常维修为了确保我区采煤机正常运行,顺利完成原煤生产任务。以现在使用MG500/1130-AWD,MG150/350-AWD,MG160/380WD为例,以日常生产中出现故障及处理方法为主,让我们共同认识,学习,探索提高采煤机维修技术。因本人水平有限,望大家给与指正。采煤机电气•MG500/1130-WD型交流变频调速电牵引采煤机电气控制部分,是该采煤机的一个主要组成部分。该部分结构上由三个独立的电控箱共同组成,系统上采用了可编程控制器(PLC),直接转矩(DTC)变频调速技术和信号传输技术,来共同控制两台500kW的截割电机、两台55kW的牵引电机、一台20kW的泵电机的运行状态,使采煤机控制和保护性能完善,操作方便、可靠。牵引驱动系统采用了“一拖一”,即两个变频器分别拖动两个牵引电机,提高了采煤机牵引行走可靠性。采煤机电控组成先导闭锁回路主电路控制回路PLC控制系统牵引控制系统瓦斯断电系统遥控控制系统电动机•电动机:截割电机牵引电机调高泵电机•型号YBC—400G3YBC-55BYBCB-20G•功率500kW55kW20kW•电压3300V380V3300V•转速1470r/min0-2440r/min1470r/min•冷却水量30L/min20L/min10L/min•冷却水压1.5Mpa1.5Mpa1.5Mpa开关箱•①型式:开关箱为隔爆兼本安型“Exd[ib]I”•②功能:高压开关箱位于联接框架的左端,可以在老塘侧方便地推入和抽出。它是一个隔爆兼本安型设备,由2个接线腔和一个隔爆腔组成,接线腔主要供电缆引入引出接线用,隔爆腔供安装电气元部件用。隔爆腔内安装有1台C79/8隔离开关,1台控制变压器(~3300V/150V.110V)。一台本安电源(~110/+12V,1.5A)模块,一台非本安电源(~85V-~265V/24V,5A)模块,2个GAA-014-A7-04-P2电流变送器,2个3.15A/3300V的高压保险和2个6A/500V的低压保险,两台CHV30/42交流接触器。其作用是将3300V电源引入采煤机并将电源进行分配,此箱正面盖板上装有一个隔离开关手把,隔离开关具有超前断电功能。盖板上有采煤机铭牌,高压开关箱铭牌,开盖警告牌。接线腔分为2个,1个为主进线接线腔,位于开关箱前面的左下部,接线腔与隔爆腔隔板上有3只3300V/300A高压接线柱为采煤机进线电源,一组12芯过线组。另外还有2个接地线压板。开关箱的后部还有一个接线腔,此腔与隔爆腔隔板上有12只3300V/300A接线柱,和两个接地线压板和1个21芯过线组和2个12芯过线组。用于向其它箱体及电机供电。变频器箱•①型式:变频器箱为隔爆兼本安型“Exd[ib]I”•②功能:变频器箱位于联接框架的右端,由一个隔爆腔和一个接线腔组成,隔爆腔在前,接线腔在后,隔爆腔底面有冷却水槽。腔内装有六个快速熔断器,两台变频器,一套可编程序控制器(PLC)装置,一台10吋中文显示器,以及其它辅助控制组件。箱体的正面有两个大盖板,左边的盖板上有十六个操作按钮,右边的盖板上有两个显示窗。接线腔与隔爆腔隔墙上有九个1140/200A接线柱和三个21芯小过线组,接线柱用于电源的分配,小过线组作为控制线用,其中2个为隔爆过线组,一个为本安过线组,接线腔内还有接线端子若干,以及用于进出线的喇叭口,共21个。此腔完成采煤机电气系统的主要功能,电气控制系统为一拖一方式。即用一个变压器给2台交流变频器供电,由两台变频器分别驱动2台交流牵引电机,从变压器次边出来的~400V/50Hz供电电源经送电接触器,六个快速熔断器分两路进入变频器,通过变频器整流、逆变输出频率、电压可变的交流电压作为牵引电机的供电电源。变压器箱•①变压器箱为隔爆型“ExdI”•②功能:变压器箱由前面的一个隔爆腔和后面的一个接线腔组成。隔爆腔顶面有一个大盖板,底面和两侧面有冷却水槽,变压器安装在隔爆腔内。隔爆腔和接线腔隔墙上有3个3300V/300A、3个1140V/200A接线柱和1个12芯过线组。接线腔内有接线端子若干和两个接地压板和三个进出喇叭口。变压器将~3300V电源引入,并变成~400V为两个变频器提供电源。显示显示器有两处:一处为10吋彩色显示屏,通过与PLC和变频器通讯,实时显示系统的各种工作参数、工作状态和各种信息。另一处为两个变频器的显示窗。显示变频器的工作参数、状态及信息。采煤机启动回路按下启动按钮,从前级开关的启动线经过采煤机的隔离触头到截割电机热传感器常闭触头,油泵电机热传感器常闭触头,启动按钮,到本机停止按钮,到二极管半波整流变成本安型直流电接地。采煤机地线与前级起动器地线相通,构成开关回路,开关启动。采煤机启动,PLC得电输出自保触点得电闭合,开关自保,采煤机正常运行。启动回路故障按下启动按钮,机组不动作。–检查顺槽开关(是否正常),不正常开关问题,修理开关。正常检查机组盖板起停按钮是否灵活位置是否正确,如正常就停电打开盖板检查按钮及接线。用万用表检测电机温度保护接点,电缆芯线,隔离开关接点,二极管是否击穿或断开。启动后,机组不自保。–检查PLC相应输出指示灯亮否,有电不亮更换PLC。–检查控制变压器高、低压保险是否熔断。–若通过继电器自保,检查继电器自保吸合是否正常。–检查瓦斯是否超限或瓦斯接点故障。–若有端头站,检查端头站是否误发“总停”信号。–检查变压器,电机是否温度超限。闭锁刮板运输机采煤机控制面板急停按钮(停止按钮)通过电缆控制线窜在刮板运输机开关停止按钮前,急停按钮按下,开关不能启动,运输机不能开动。反之,则启动。故障表现在电缆芯线断线,急停按钮损坏用万用表电阻档量(有窜二极管注意极性)。主回路组成•主回路一般由隔离开关,真空接触器,牵引变压器,变频器(开关磁阻控制器,滑差控制器),左右截割电机,左右牵引电机,泵电机等组成。主回路故障主要表现在:1.供电电缆芯线折断造成主电路缺相烧毁电机(油泵电机),或造成电缆漏电。2.电机绝缘下降,造成漏电。3.真空接触器,牵引变压器,变频器故障。处理方法:定期截断采煤机接线口处3米以内的电缆,防止电缆折断。定期检查绝缘电阻。经常观察真空接触器,牵引变压器,变频器运行情况,发现问题及时处理。机组操作故障•截割电机不启动先按钮及线路再PLC输入输出(无输出更换),输出线路到接触器(整流桥)。•不牵引先按钮及线路再PLC输入输出(无输出更换),输出线路到接触器(整流桥)。•检测接触器电源。PLC电源。•电机绝缘是否下降到PLC保护值。变频器牵引系统•MG500/1130-AWD采用变频器牵引系统。•主电路由机载变压器3.3KV/400V经接触器向两台变频器供电,两台变频器各控制一台电机组成一拖一控制系统。•变频器或电机故障只有更换,出井修理。•变频器由PLC控制,故障出现在PLC输入输出及本身。万用表电阻档检查。•如变频器无电是接触器坏或PLC没有给接触器控制信号,或变频器快熔熔断。根据出现问题进行处理。瓦斯断电仪及电机•瓦斯断电仪、传感器–探头显示不准确,可按用户说明书调校。–如果断电仪误动作,建议更换传感器探头。•电机–温度接点断开,为保证不影响正常生产,将其短接。–电机PT100损坏,为保证不影响正常生产,可以先用110欧姆~120欧姆、1/8W电阻来代替恢复生产。–电机绝缘测试3300V的用2500V、1140V用1000V、380V用500V摇表测试。–对于牵引电机摇绝缘应与变频器断开,否则会损坏变频器。–用万用表检查是否缺相。摇臂升降系统•开机后摇臂自动升降–检查PLC输入接点是否断路,输出是否接通。–检查按钮及线路是否接通。•摇臂升降部分动作–检查按钮、遥控器等PLC输入信号是否正常。–检查PLC输出是否正常•开机后摇臂不动作–检查电磁阀电源是否正常–检查电磁阀线圈是否断路或短路。–检查PLC输入输出是否正常显示端头站遥控器•显示–显示器无电,检查供电线路。–显示器无数据,PLC通讯线断开。•端头站遥控器–不动作•检查12V电源是否正常,遥控器电池电压是否正常•检查连接电缆是否牢固可靠。•检查对应继电器回路是否正常,线路是否断线。–误动作•更换遥控器后测试端头站是否正常。•不正常看线路是否断路。•更换备件可编程序控制器(PLC)PLC是采煤机电气系统的控制中心。选用三菱FX2N系列具有高可靠性、抗干扰能力强的特点,且采用导轨式安装,非常方便。其平均无故障时间大大超过了IEC规定的10万小时,甚至有些PLC的可靠性已达到300000~500000MTBF。并且采用模块式硬件结构,组合和扩展都很方便,又用程序(软连接)代替硬连接,安装工作量少。在实际使用过程中,增加或减少功能比传统继电器电气控制方案更简单易行。在PLC正常时,变频器的速度给定,牵引方向,加减速、水流量保护,2台截割电机的温度监测、电流采样、截割电机的恒功率保护,采煤机零位抱闸、启动预报警、2台截割电机的分别启动和停止、瓦斯断电、绝缘监测、牵引变压器温度监测及采煤机的动作执行等均通过PLC来达到完美的控制性能。PLC控制电路•L,N接150V电源。PLC内部检测正常8EYR输出点闭合(COM,Y0Y10)启动报警(COM,Y4Y5)输出点闭合,报警3次采煤机自保,得电。•X15左截启X16停Y2通断,X17右截启X20停Y6通断控制截割电机接触器动作。•X22牵引送电X23牵引断电Y3Y7通断控制变频器接触器动作。•X0,X1,X10左,右,停,牵引。COM5Y24,25,26,27,22.21控制变频器启动,停止,加减速。采煤机走动。•X13总停X21故障复位X24,25主从变频器故障。•FX2N-485BD与变频器通讯。FX2N-8AD模拟量输入模块将8路模拟量输入(电压量或电流量输入)转化成数字值,并且把它们送入到PLC主单元。•此模块的供电电源由PLC主机单元提供。•在采煤机电控系统中,此模块主要将左、右截割电机,左、右牵引电机(或包括由左、右截割电机温度模块、牵引变压器温度模块转化而来的三路电流信号)所采样的电流信号转化为数字量,送入PLC主机单元,用以执行电气保护及中文屏数据显示。(MG500/1130-AMD采煤机PLC控制系统)JP1.8、JP1.9:775控制变压器交流15V输入。JP1.10、JP1.11:交流15V经整流后输出直流12V,作为APS2及遥控接收机电源。JP1.12:连接DVP-14SS模块Y0端,输入+12V时,断开自保触点。JP2.1、JP2.2:自保触点。JP3.1~JP3.4:电流互感器TA1、TA2功率检测信号输入。JP3.9~JP3.12:TA1、TA2直流电压模拟信号输出至DVP-06XA。DVP-14SSDVP-16SP控制数字量的输入/输出,接收按钮、遥控信号,输出相应信号至SRD。S/S、C0:公共端。Xn:输入。Yn:输出。DVP-06XAV1+,COM、V2+,COM:TA1、TA2直流电压模拟信号输入,进行模/数转化。V5+,COM:VIN,GD输出0~5V电压至SRD系统,控制牵引电机转速。当任一电机功率超过110%额定功率时,则降低VIN,GD电压,使牵引速度降低。DVP-04PTL1+,I1-、L2+,I2-:M1、M2截割电机热敏电阻PT100温度模拟检测输入。当电机温度达到155℃,自保触点打开,采煤机断电停机。PLC故障与维修1.用万用表测电源输入端电阻大于95KΩ或无穷大,小于50KΩ,电源板故障。2.接入PLC电源(AC85--264V)观察电源POWER指示灯状态,不亮,电源故障。3.观察PLC运行RUN指示灯状态(将运行开关置于RUN位置),不亮,CPU板故障。4.观察电池报警灯状态,亮或闪烁,更换PLC电池,换后仍亮CPU板故障。5.观察报警灯状态,亮或闪烁,程序故障或CPU板故障。6.检测PLC输出电源DC24V,无或不稳定,电源故障。7.将PLC程序及PLC设置上传到电脑保存起来,将PLC实验程序下载到PLC运行,对各输入点分别接通观察对应输出点指示灯是否
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