掘進機電氣系統(tǒng)保護及故障診斷研究

柳鐵

摘 要：煤礦企業(yè)中，掘進機是非常重要的設(shè)備，它的正常運行關(guān)系到生產(chǎn)的順利推進。電氣系統(tǒng)又是掘進機的組成部分之一，它的可靠運行又對掘進機的正常工作起著保證的作用。只要是機器設(shè)備就有出現(xiàn)故障的時候，這就要求對設(shè)備可能出現(xiàn)的故障要有所了解，在真出現(xiàn)故障時可以迅速的處理，保證設(shè)備正常工作，對于掘進機的電氣系統(tǒng)保護就是一種非常好的保護裝置，本文就簡單談?wù)劸蜻M機電氣系統(tǒng)保護及故障診斷研究。

關(guān)鍵詞：掘進機；電氣系統(tǒng)保護；故障；診斷研究

煤礦企業(yè)中，掘進機是非常重要的設(shè)備，它的正常運行關(guān)系到生產(chǎn)的順利推進。電氣系統(tǒng)又是掘進機的組成部分之一，它的可靠運行又對掘進機的正常工作起著保證的作用。只要是機器設(shè)備就有出現(xiàn)故障的時候，這就要求對設(shè)備可能出現(xiàn)的故障有所了解，在真出現(xiàn)故障時可以迅速的處理，保證設(shè)備正常工作，對于掘進機的電氣系統(tǒng)保護就是一種非常好的保護裝置。

1、電氣系統(tǒng)保護

在煤礦的開采工作中，我們會遇到一些情況使得掘進機中的電氣系統(tǒng)不去正常工作，比如說：過載的電機、用來照明的回路出現(xiàn)了漏電、器件損壞等等。這種情況下，可編程邏輯控制器就會檢查到有故障的存在，然后去控制相應工作部件，使其可以暫時性的停止工作，從而保護電氣系統(tǒng)。

（1）過流、過載、缺相的保護

可編程邏輯控制器輸入的信號分為三種，分別是數(shù)字量和頻率量以及模擬量。每一個機器電機三相工作狀態(tài)的電流通過電流傳感設(shè)備實時檢測，然后輸送出一致形式標準信號，送回到可編程邏輯控制器的控制系統(tǒng)中。可編程邏輯控制器把這種信號和標準的數(shù)值進行比較，進而去判斷過載（過流）現(xiàn)象是否存在電機上。還有就是可以可檢測出電機的工作是不是存在缺相的情況。如果上面的情況出現(xiàn)，經(jīng)過延時，可編程邏輯控制相應的繼電器去釋放，從而使得接觸器的線圈得到釋放，助于斷開觸點。電機就停止了運轉(zhuǎn)，保護了電機。

（2）過熱保護與漏電閉鎖

除了上述的保護外，電氣保護系統(tǒng)還有過熱保護與漏電閉鎖的功能。在電機啟動的前期，對需要檢測的電路外加一個直流，使用這種辦法去完成漏電閉鎖的檢測工作。如果主回路中絕緣數(shù)值下降到保護數(shù)值以下面，綜合保護的模塊在內(nèi)部里工作的電路保護節(jié)點，就從閉合狀態(tài)轉(zhuǎn)為斷開狀態(tài)?？删幊踢壿嬁刂破髟趻呙钄?shù)字量的輸送入口時，就會發(fā)現(xiàn)故障，進而控制電動停止動作的狀態(tài)。電機運行中，保護模塊是每時每刻都檢測預埋電機定子上的繞組內(nèi)部中熱敏電阻。如果阻值提高，并且還超出了設(shè)定的標準，就說明電機自身的溫度就升到需要保護的動作數(shù)值，這時，保證電路翻轉(zhuǎn)得到保護，相對應的節(jié)點，閉合狀態(tài)轉(zhuǎn)成斷開狀態(tài)，可編程邏輯控制器控制電機就停止運轉(zhuǎn)，保護了電機。

2、掘進機電氣系統(tǒng)的故障診斷研究

（1）實時故障的診斷

處于掘進機的人機界面時，能夠?qū)崟r的顯示出電器系統(tǒng)所處的狀態(tài)和故障信號。這里面包含了文本編輯顯示器和觸摸屏顯示器以及LED顯示板，第一種顯示器可以簡要地顯示出系統(tǒng)的運行狀態(tài)，還有故障情況，第二種顯示器則可以全方位地顯示出電氣系統(tǒng)的工作情況和運行工作的參數(shù)，還有故障信息。第三種就是實時顯示出控制電源的供電情況。

通過以上的顯示，在電氣系統(tǒng)有故障時，工作人員就能夠快速查獲信息，依據(jù)信息的提示做出分析，然后找出故障發(fā)生的原因，我們詳細說一些故障處理的例子：

油泵停止工作

油泵電機突然停止了工作，顯示器界面顯示“油泵的電機缺相”。我們就可以運用系統(tǒng)的原理分析出，是哪幾種情況造成的故障：一是缺相的供電電源，二是缺相運行的隔離開關(guān)，三是缺相運行的接觸器，四是工作異常的電流傳感器，五是缺相的電機繞組，這對這些情況要逐一的排查。

照明燈突然不亮

設(shè)備在運行中，照明燈卻不亮了，顯示器中的顯示是“照明的回路漏電”。依據(jù)系統(tǒng)原理，我們可以分析出漏電控制系統(tǒng)為了保護系統(tǒng)就自動斷開了36伏的供電源。出現(xiàn)的原因有：電纜或者是照明燈出現(xiàn)了漏電的情況；電纜或者是蜂鳴器漏電；綜合保護的模塊出現(xiàn)了故障；鏈接松動的PLC導線。這樣就可以確定出是電控箱的外部出現(xiàn)問題，還是外部出現(xiàn)了問題，進而縮小了范圍，最后找到故障所處的位置。

其他故障

顯示器也會顯示其他器件的故障，比如說：按鈕、傳感器、接觸器等器件故障。這些當中的一部分可以直觀看出故障，但是其他一些就需要故障診斷。舉一個簡單的例子，傳感器遭到了損壞，只是代表傳感器信號的不正常，但其產(chǎn)生的原因是：其電源損壞；導線斷開；其自身的損壞。

（2）歷史故障的診斷

電氣系統(tǒng)的故障不僅僅是上面的實時診斷故障點，有一部分還需要查詢歷史的記錄去分析故障原因。我們?yōu)榱烁玫厝ピ\斷故障，就對電氣系統(tǒng)添加了能夠查詢以往故障的歷史查詢功能。

簡要分析歷史查詢功能

就是在設(shè)備停止工作的時候，設(shè)備進行檢修，通過按下特定的按鍵，觸屏顯示器就會出現(xiàn)想要查詢時間段的系統(tǒng)故障，依據(jù)顯示的內(nèi)容能了解到過去的工作內(nèi)容，對于難以去診斷的故障通過歷史問題的查詢，有利于分析出故障的原因。查詢歷史故障的顯示界面呈現(xiàn)出來的內(nèi)容包括了故障出現(xiàn)的時間和內(nèi)容，斷電的情況，內(nèi)容也不能丟失。

具體設(shè)計

可編程邏輯控制器在按下特定的按鍵后，會控制歷史查詢界面出現(xiàn)，時、分、日、月、年顯示故障的時間，顯示故障的內(nèi)容。如果故障發(fā)生，則會存儲在系統(tǒng)中。工作人員可以通過這個系統(tǒng)去查詢詳細的歷史故障。

通過這樣的功能，可以更加詳細的了解故障，進而去分析故障，更能夠幫助我們?nèi)ヮA測新的故障，還能幫助我們?nèi)チ私膺@類故障出現(xiàn)頻繁，思考其部件是否可靠，和生產(chǎn)工藝流程是不是合理的。

結(jié)束語：

總的來說，煤礦的開采工作中，我們會遇到一些情況使得掘進機中的電氣系統(tǒng)不去正常工作，比如說：過載的電機、用來照明的回路出現(xiàn)了漏電、器件損壞等等?？删幊踢壿嬁刂破骶蜁z查到有故障的存在，盡快診斷故障，處理故障，保證掘進機的正常工作，進而保證煤炭企業(yè)生產(chǎn)的正常進行。

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