浅谈开关磁阻采煤机故障及分析

doi:10.3969/j.issn.1672-9943.2011.04.059

浅谈开关磁阻采煤机故障及分析

倪强

（大屯煤电公司设备租赁站，江苏徐州２２１６１１）

［摘要］电牵引采煤机已逐步成为我国的主流采煤机，开关磁阻电牵引采煤是一种新的变频调速行走电动牵引方式采煤机，以无锡盛达机械制造有限公司生产的

MG160/380-WD采煤机为例，介绍了开关磁阻电牵引采煤机典型故障的种类以及

分析、查找和排除的方法，充分发挥电牵引采煤机效能。

［关键词］电牵引采煤机；IGBT；故障排除

［中图分类号］TD63+2［文献标识码］B［文章编号］1672-9943(2011)04-0144-01

1概述

目前电牵引采煤机已逐步发展成为我国的主流采煤机，虽然电牵引采煤机在我国研制成功已有一二十年，但真正得到推广使用的却是近年来的事情。这主要得益于煤炭市场的整体好转，为电牵引采煤机提供了发展的机遇，即煤矿生产设备向大功率、高技术含量方向发展。

上海能源股份有限公司江苏分公司已使用开关磁阻采煤机近5a。该产品采用开关磁阻电动机调速技术和PLC技术，依据煤矿井下具体的工矿条件，设计制作了可靠的控制、传输、保护等元件。该系统是一项机电一体化的高新技术产物。该机经过5a多来的实际运行,由于设计缺陷，技术经验不足,维护不良,发生过较多故障。以无锡盛达机械制造有限公司生产的MG160/380-WD开关磁阻采煤机为例，通过理论与实践经验的结合，总结出了此类采煤机几点常见的故障及排除方法，为生产中排除故障提供一些思路和判断方法，保证使用单位及时处理故障恢复煤炭生产，使该机真正发挥出它应有的功能。

2开关磁阻采煤机常见故障分析及排除方法

2.1上电板继电器吸合不牢

上电板上的稳压二极管V13的作用是用来保证继电器的正常线圈电压的，在现场电压偶尔过高时，稳压管会先行损坏从而保护继电器不被烧坏的。由于电压经常过高，使得这个二极管的工作损耗加大、性能降低；虽然保护了继电器，但稳压管的损坏故障率增加。

处理办法：简单的处理办法是把上电板上的稳压二极管V13取消，其副作用是继电器线圈电压随整流电压波动，从而降低上电板上继电器的使用寿命；对上电板进行改版，适应现场电压偏高的工作环境的同时，增加上电板稳压二极管的可靠性。

2.2回馈控制板的V76(IN4148)损坏，导致故障检测板跳“V24”保护

在工作面矸石较多时（尤其是在过断层时），采煤机震动很大，导致上电板在震动较大时，板子上的中间继电器有吸合不牢的情况。在继电器吸合抖动的过程中，干扰到回馈控制板上的故障输出继电器误动作，故障检测板检测到回馈控制板的故障输出信号后，跳“V24”保护。

处理办法：将整流单元里的回馈控制板上二极管V76(IN448)更改为FR107快恢复二极管，它的快恢复特性有效地屏蔽掉继电器抖动产生的误动作。

2.3IGBT和回馈控制板的损坏

IGBT作为功率开关元件，控制简单，如图1所示。从其内部电路图看，单只IGBT为三端元件，门极G对E输入推动控制电源，可以实现对C和E极的通断控制，如图2所示。当推动极G、E 间加+15V电压时，IGBT的C和E导通；当推动极G、E间加0或-15V电压时，IGBT的C和E 关断。在SRD控制单元中，IGBT的推动电压是由推动板的推动模块提供的。对于正常的IGBT模块，用万用表欧姆档测量模块的功率接线端C1对C2E1、C2E1对E2的电阻值，应大于10kΩ以上，如果有一组小于几十欧以下，则该路IGBT损坏。（下转第150页）

（上接第144页）

图1IGBT实物图

图2IGBT电路图

导致烧毁IGBT和回馈控制板的原因有几种：①采煤机下坡时、牵引电机工作在回馈的时候突然断电（包括人为因素和异常断电），导致电能无法反馈到电网，电能积蓄在机载变压器里，反灌回整流单元从而烧坏IGBT；②电感前、后端的控制电源和功率电源的相序接错，会导致烧坏IGBT；③整流单元的铝板与隔爆面的接触不紧密,会导致控制器过热，IGBT烧坏；④电感上的压敏电阻没有接、接错位置或者压敏电阻损坏都会造成烧坏IGBT；⑤电感损坏，导致控制器在回馈运行时，三相电流波形、大小不一致，从而烧坏IGBT 模块。

针对以上这几个烧坏IGBT模块的主要原因，通过相应的试验，找到了一些解决的措施：①在故障检测板上增加检测电感前、后相序接线的保护功能，当相序接错时，故障检测板会跳“V20”保护，牵引电机不能运行，从而保证了IGBT模块的可靠运行。②在每台煤机维修出厂前要检测散热底板的平整度。同时，每台煤机都会随机携带1~2只导热硅胶，在更换备台的时候一定要把导热胶涂抹在散热面上，并且要保证涂匀和散热面没有异物。③在煤机运行中，尽可能的避免人为的突然断电的情况发生。建议各个使用单位加强对采煤机的维护力度，尤其是在矸石较多的情况下，一定要多检查机载变压器的固定是否牢固，各个接线端子的接线是否松动，避免不必要的异常断电情况发生。

3结语

开关磁阻电牵引采煤机是一种新的变频调速行走电机牵引方式的采煤机,熟悉和掌握它的工作原理和结构对提高电牵引采煤机的维修和使用水平尤为重要。同时正确使用操作规程,遵守各项制度,作好定期检查和维护保养,可以大大减少采煤机的故障率,延长使用寿命,充分发挥电牵引采煤机的效能。

［作者简介］

倪强（1978-），男，工程师，2005年毕业于中国矿业大学机电设备管理专业，长期从事煤矿机电设备技术和管理工作。［收稿日期：2010-05-17］

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4结语

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［作者简介］

朱守刚（1965-），男，江苏沛县人，工程师，现工作于中煤集团大屯煤电公司信息中心，长期从事计算机应用及信息化管理工作。［收稿日期：2011-05-20］