全數(shù)字控制直流絞車典型故障分析與維修

1、全數(shù)字控制直流絞車典型故障分析與維修十三礦 藏朝偉平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 李宏慧 劉先玉 內(nèi)容提要：簡要介紹了全數(shù)字電控系統(tǒng)的工作原理，針對直流絞車在實際運行中出現(xiàn)的典型故障進(jìn)行了分析，并深入探討了維修處理技術(shù)。關(guān)鍵詞： 全數(shù)字控制 直流絞車 故障分析 維修處理 技術(shù)探討 十三礦主井絞車系JIMD-4X4()E型落地式多繩摩擦輪提升機，直聯(lián)傳動，最大提升速度為96ms，提升高度721.6n，由直流電動機拖動,直流電動機采用ZKTD28575型，功率2500kW。電氣控制采用全數(shù)字控制磁場換向SCR-D系統(tǒng)，可實現(xiàn)無級調(diào)速，具有較好的運轉(zhuǎn)特性，能實現(xiàn)高效運行?？刂葡到y(tǒng)分全自動、半自動、手動、驗繩

2、操作。調(diào)節(jié)系統(tǒng)采用德國進(jìn)口原裝6RA23全數(shù)字調(diào)節(jié)器, 操作系統(tǒng)采用美國進(jìn)口原裝GE9O-30可編程序控制器。因種種原因需要GE90-30退出運行時，經(jīng)操作轉(zhuǎn)換開關(guān)可使提升機在GE90-30退出的事故狀態(tài)下轉(zhuǎn)入繼電器方式簡易開車。 1 電控系統(tǒng)原理簡介 電控系統(tǒng)為磁場換向SCR-D系統(tǒng)，轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的大小是通過調(diào)節(jié)電動機電樞回路整流柜可控硅元件導(dǎo)通角實現(xiàn)，方向是通過調(diào)節(jié)電動機勵磁回路勵磁整流柜磁場電流的極性來實現(xiàn)。 11 主回路 本系統(tǒng)主回路的可控硅變流裝置采用四組三相全控橋式電器，兩串兩并聯(lián)結(jié)，通過6RA23調(diào)節(jié)器按同步原則控制后得到12相整流輸出波形。勵磁回路采用6RA23可逆調(diào)節(jié)器控制的三

3、相橋式可控硅邏輯無環(huán)流反并聯(lián)可逆線路供電。通過勵磁電壓強勵，使磁場電流從正向額定電流值到反向額定電流值的時間控制在要求的061s內(nèi)，滿足了提升機起動、制動、停車和換向的要求，從而保證了提升機的安全運轉(zhuǎn)。 12 調(diào)節(jié)回路 本系統(tǒng)調(diào)節(jié)回路是有3臺西門子6RA23調(diào)節(jié)器構(gòu)成的速度外環(huán)，電流內(nèi)環(huán)的雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。在雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，速度環(huán)的主要作用是在輸入控制信號不變的情況下，對由于負(fù)載，電源波動等造成的降速進(jìn)行自動調(diào)節(jié)，從而保證速度基本不變。而電流環(huán)則為抑制起動過電流，保證系統(tǒng)起動、加速階段電流上升平穩(wěn)，直至到電流限幅。速度調(diào)節(jié)器的電源及同步信號取自勵磁整流柜的三相交流輸入電源，保證速度調(diào)節(jié)器的勵磁

4、調(diào)節(jié)器部分的脈沖形成環(huán)節(jié)與勵磁主問路同步。速度調(diào)節(jié)器14號輸出經(jīng)WZ3板處理后，一路輸出到速度調(diào)節(jié)器，作為勵磁調(diào)節(jié)器部分的給定輸入，通過檢測負(fù)載電流是否過零而進(jìn)行I橋、橋的邏輯切換，從而改變廠主電機勵磁。另一路輸出到電樞電流調(diào)節(jié)器，作為電樞電流調(diào)節(jié)器的給定輸入，其輸出脈沖通過脈沖展寬、脈沖高頻調(diào)制、選通控制板處理后去觸發(fā)三相全控橋，使整流輸出形成12相脈動控制。 2 運行中出現(xiàn)的問題及處理方法 絞車自調(diào)試完畢，在以后的實際運行中出現(xiàn)了許多意想不到的故障，現(xiàn)列舉比較典型的幾例，以供探討。 （1）正向起車時，ST、LLT調(diào)節(jié)器頻繁出現(xiàn)故障F25，調(diào)節(jié)器無輸出，造成重載下滑，嚴(yán)重威脅安全提升。故障原

5、因分析：發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)F26故障的可能原因有兩條： 一是6RA23調(diào)節(jié)器上的A1660電子設(shè)備板有缺陷。二是“主給定值”或“選擇信號”輸入電壓大于約113V。從實際運行狀況看，AI660電子設(shè)備板有缺陷的可能性不大，把查找重點放在第二條，即“主給定值”或“選擇信號”輸入電壓大于約113V； 處理過程：在將主令給定手把推至最大的情況下，用萬用表測量正向PLC輸出給定值為75V，反向給定值為6V。從測量結(jié)果看不出有產(chǎn)生故障的可能，懷疑是由PLC模擬輸出板抗干擾能力差，正向輸出可能帶有瞬時電壓大于113V的尖峰波造成。后用示波器觀察，發(fā)現(xiàn)在正向輸出的直流波形上確實帶有尖峰波。為徹底解決此問題，給定輸出由P

6、LC輸出改至由繼電器不經(jīng)PLC模擬輸出板而直接輸出，并加裝了一套抗干擾濾波裝置。再用示波器觀察，尖峰波消失。以后起車未再出現(xiàn)F25故障。 注意：在處理本故障的過程中，應(yīng)注意用萬用表測量電壓時，只能測出平均值，對瞬時的尖峰波卻監(jiān)測不到，從而易造成誤判。 （2）并聯(lián)支路電流差值大即I號、號整流柜與II號、號整流柜輸出直流電流相差大(大于500A)，造成電機的異常響聲。 故障原因分析：根據(jù)故障現(xiàn)象，具體分析了出現(xiàn)此故障的可能原因： 一是1LT、2LT的6BA23調(diào)節(jié)器輸出脈沖移相偏移。二是WZll、WZl2、WZ2l、WZ22板或脈沖放大板MB-1輸出脈沖變異。 三是整流柜部分可控硅性能參數(shù)變化，造

7、成導(dǎo)通大小變化，進(jìn)而影響輸出整流電流的大小。在實際運行中，由于兩個6RA23電樞電流調(diào)節(jié)器的設(shè)定參數(shù)是一樣的運行參數(shù)也相當(dāng)穩(wěn)定，出現(xiàn)移相偏的可能性不大，暫可排除。針對第2條，經(jīng)用示波器測量所有脈沖板輸出脈沖的幅值、寬度均基本相同。現(xiàn)在造成此故障的最可能原因就是可控硅性能參數(shù)變化，4個整流柜導(dǎo)通大小不同從而造成輸出電流不同。在實際的測試中，確實發(fā)現(xiàn)有多個可控硅的性能參數(shù)(導(dǎo)通電壓、導(dǎo)通電流等)已偏離原值。 處理過程：由于參數(shù)E20是模擬選擇輸入的規(guī)格化，E02=10X給定值。E02用于決定用給定端子多大模擬電壓來產(chǎn)生100的變流器內(nèi)部信號電平。開始時先將1號6RA23電樞電流調(diào)節(jié)器的參數(shù)E20由

8、原來的-80調(diào)整為-70，相當(dāng)于當(dāng)1號6RA23電樞電流調(diào)節(jié)器給定電壓為-7V時，就能產(chǎn)生100的變流器內(nèi)部信號電平。調(diào)節(jié)之后，并聯(lián)支路電流差值由原來大于500A降為400A左右。隨后又將2號6RA23電樞電流調(diào)節(jié)器的E02由原來的-80調(diào)整為-100，即當(dāng)2號6RA23電樞電流調(diào)節(jié)器給定電壓為-10V時，才能產(chǎn)生100的變流器內(nèi)部信號電平，相當(dāng)于將1LT、2LT的內(nèi)部信號電平通過參數(shù)設(shè)定平衡了因可控硅參數(shù)變化而引起的電流差值。之后，4個整流柜輸出電流基本達(dá)到一致，消除了由于并聯(lián)寬路電流差值大造成電機異常響聲的重大隱患。 （3）主電機出現(xiàn)嗡嗡的噪聲，電機、主變壓器溫升加快。 故障原因分析：此類故障主要是由于電樞電壓波形缺少脈沖導(dǎo)致電流斷續(xù)造成的。 處理過程：出現(xiàn)此類故障，應(yīng)首先用示波器對各個整流柜輸出直流電波形進(jìn)行測量，若發(fā)現(xiàn)輸出波形有不正?；驍嗬m(xù)，則可確定該整流柜有故障。將整流柜強觸發(fā)電源全部停掉，合上允許開車，用示波器觀察對應(yīng)故障WZ板輸出的六路脈沖正常與否。若不正常